可靠性建模

可靠性建模

2.1、目的

      --用于可靠性定量分配、预计和评价

2.2、可靠性模型

可靠性框图模型

可靠性数字模型

2.3串联系统可靠性模型

串联系统：系统的所有组成单元中任一单元的故障都会导致整个系统的故障．

可靠性框图:

可靠性数学模型：

若单元的寿命分布为指数分布，则：

1

n

2

??????

2.4串联系统可靠性模型

      若每个单元工作时间与系统时间相同，且单元也服从指数分布，则

系统平均故障间隔时间MTBF　　

    若由10个都等于0.9的单元组成串联系统，则

Ｒs=0.348

并联系统：组成系统的所有子系统都发生失效系统才发生故障．

框图：

可靠性数学模型

1

2

n

并联系统框图

　　当系统各单元的寿命分布为指数分布时，对n个相同单元的并联系统，有：

2.5工程应用要点

系统越复杂，产品可靠性越底．因此简化设计是提高产品可靠性有效的途径．

采用并联的系统，可靠性明显提高，尤其当n=2时，提高更明显，当并联过多，可靠度提高大为减慢．

并联系统提高的是任务可靠性，但并联会使产品变得复杂，而产品基本可靠性会降低，同时并联会使体积、重量、成本增加．因此，是否采用并联要综合权衡．一般在涉及安全性和关键任务可靠性要求时采用．

三、可靠性预计

3.1目的

大致估计整机可能的可靠性

发现潜在薄弱环节

3.2可靠性预计-方法1

方法１

元器件计数法

Ni—  第 i 种元器件数量

λb — 第 i 种元器件基本失效率(1/h)

??Q — 第 i 种元器件通用质量系数

n — 整机所用元器件的种类数

3.3 可靠性预计-方法2

应力分析法：如普通二极管工作失效率预计模型

??p = ??b ??E??Q??A??C ?? R??S2

??p －工作失效率

??b －基本失效率

??E －环境系数

??Q －质量系数：考虑不同组件的质量水平

??A －应用系数：考虑对电路功能影响

??C －结构系数：考虑封装影响

?? R －额定功率或电流系数，与功率或电流额定值之比

??S2 －电压应力系数

3.4可靠性预计-方法3,4

方法３

     相似产品预计法

方法４

      专家评分法

3.5可靠性预计－工程要点

预计的值意义不大．不同方案间预计的相对值更有意义，可比较方案的可靠性好坏．

预计时，一定要找出??值相对较高的组件，并对其采取措施加以预防．

预计值必须大于规定的可靠性要求

系统可靠性预计时要注意各单元的运行比影响．

任务可靠性模型只能用于任务可靠性预计，不能用于基本可靠性预计．

基本可靠性预计是基于全串联系统的可靠性预计．

预计应与功能设计同步进行，功能设计改变，必须再次进行预计．