一、可靠性預計的定義

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估計產(chǎn)品在給定的工作條件下的可靠性而進行的工作。根據(jù)組成產(chǎn)品的單元可靠性來推算產(chǎn)品是否滿足規(guī)定的可靠性要求。

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二、可靠性預計的目的

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判斷是否能夠達到可靠性指標要求

不同設計方案的對比分析

確定設計的薄弱環(huán)節(jié)

為可靠性增長試驗、驗證試驗等提供數(shù)據(jù)

為可靠性分配的合理性提供對照依據(jù)

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三、常用預計方法

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方法名稱

可預計的參數(shù)

應用條件

適用階段

評分預計法

MTBF，λ

需要有經(jīng)驗的技術人員和專家參與可靠性設計工作

論證、方案、初步(初樣)設計

元器件計數(shù)法

λ，Rm(t)

元器件種類、數(shù)量、質(zhì)量等級、工作環(huán)境已基本確定；能找到相關的數(shù)據(jù)

研發(fā)階段的早期

應力分析法

λ，Rm(t)

元器件的具體種類、數(shù)量、質(zhì)量等級、工作環(huán)境等已確定；能找到相關的數(shù)據(jù)手冊，可提供經(jīng)驗公式和數(shù)據(jù)

研發(fā)階段的中期

相似產(chǎn)品法

MTBF，λ，Rm(t)

具有相似產(chǎn)品的可靠性數(shù)據(jù)

論證、方案、初步(初樣)設計

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四、可靠性預計的一般步驟

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第一步：明確所預計的可靠性指標，如任務可靠度、故障率等；

第二步：選擇可靠性預計方法。

第三步：進行可靠性預計。

第四步：確定預計結果是否滿足產(chǎn)品可靠性要求，如果滿足要求，完成預計工作；否則，返回第三步。

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五、元器件計數(shù)法預計案例

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元件記數(shù)法適用于電子設備方案論證階段和初步設計階段，元器件的種類和數(shù)量大致已確定，但具體的工作應力和環(huán)境等尚未明確時，對系統(tǒng)基本可靠性進行預計。

其基本原理是對元器件“基本故障率”的修正。

其計算步驟是：

先計算設備中各種型號和各種類型的元器件數(shù)目，然后再乘以相應型號或相應類型元器件的基本故障率，最后把各乘積累加起來，即可得到部件、系統(tǒng)的故障率。

通用公式：

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優(yōu)點：只使用現(xiàn)有的工程信息，不需要詳盡地了解每個元器件的應力以及它們的邏輯關系，就可以迅速估算出該系統(tǒng)的故障率。

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案例1：

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某電子設備由4個調(diào)整二極管、2個合成電阻器、4個云母電容器組成，所有器件都是國產(chǎn)的，質(zhì)量等級都是 B1 。設備的工作環(huán)境為戰(zhàn)斗機座倉。計算該設備的基本可靠性。

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計算步驟：

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(1)國產(chǎn)器件，使用GJB/Z 299B-98 ;

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(2) 確定設備的工作環(huán)境類別：AIF

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(3) 確定元器件的種類：調(diào)整二極管、合成電阻器、云母電容器;

(4) 確定元器件的質(zhì)量等級，全部為 B1 ;

(5) 查 GJB/Z 299B-98 中的表 5.2-15 、表 5.2-17 、表 5.2-18 ，確定元器件的通用失效率：

調(diào)整二極管：λ1 = 2.24×10-6/h

合成電阻器：λ2 = 0.05×10-6/h

云母電容器：λ3 = 0.12×10-6/h

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(6) 查 GJB/Z 299B-98 中的表 5.2-24 、表 5.2-25 ，確定元器件的質(zhì)量系數(shù)：

調(diào)整二極管：πQ1 = 0.6；合成電阻器：πQ2 = 0.6；云母電容器：πQ3 = 0.5

(7)確定元器件的數(shù)目：

調(diào)整二極管：N1=4

合成電阻器：N2=2

云母電容器：N3=4

(8)計算設備的基本可靠性：

λ= N1λ1πQ1 + N2λ2πQ2 + N3λ3πQ3 =4×2.24×0.6+2×0.05×0.6+4×0.12×0.5=5.676×10-6/h

設備使用年限=1/λ =176180.4(h) ≈20年

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案例2：

改進方案：

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計算效費比：

結論：

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