质量管理中的可靠性技术幻灯片.ppt

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1、质量管理中的可靠性技术第1页，共60页，编辑于2022年，星期二5质量管理中质量管理中的的可靠性技术可靠性技术第2页，共60页，编辑于2022年，星期二F参考文献参考文献茆诗松，汤银才，王玲玲，可靠性统计，高等教育茆诗松，汤银才，王玲玲，可靠性统计，高等教育出版社，出版社，2008.第3页，共60页，编辑于2022年，星期二5.1 可靠性工程的重要性可靠性工程的重要性第4页，共60页，编辑于2022年，星期二例F美国的宇宙飞船阿波罗工程有美国的宇宙飞船阿波罗工程有700万只元器件和零万只元器件和零件，参加人数达件，参加人数达42万人，参与制造的厂家达万人，参与制造的厂家达1万万5千千多家，生产

2、周期达数年之久。多家，生产周期达数年之久。F像这样庞大的复杂系统，一旦某一个元件或某一个像这样庞大的复杂系统，一旦某一个元件或某一个部件出现故障，就会造成整个工程失败，造成巨大部件出现故障，就会造成整个工程失败，造成巨大损失。损失。F所以可靠性问题特别突出，不专门进行可靠性研究所以可靠性问题特别突出，不专门进行可靠性研究是难于保证系统可靠性的。是难于保证系统可靠性的。第5页，共60页，编辑于2022年，星期二F高科技的需要高科技的需要现代科技迅速发展导致各个领域里的各种设备和产品现代科技迅速发展导致各个领域里的各种设备和产品不断朝着不断朝着高性能、高可靠性高性能、高可靠性方向发展，各种先进的设

3、方向发展，各种先进的设备和产品广泛应用于工农业、交通运输、科研、文教备和产品广泛应用于工农业、交通运输、科研、文教卫生等各个行业，设备的可靠性直接关系到人民群众卫生等各个行业，设备的可靠性直接关系到人民群众的生活和国民经济建设。所以，深入研究产品可靠性的生活和国民经济建设。所以，深入研究产品可靠性的意义是非常重大的。的意义是非常重大的。可靠性工程的重要性第6页，共60页，编辑于2022年，星期二F经济效益的需要经济效益的需要产品或设备的产品或设备的故障故障都会影响生产和造成巨大经济损失。都会影响生产和造成巨大经济损失。特别是大型流程企业，有时因一台关键设备的故障导特别是大型流程企业，有时因一台

4、关键设备的故障导致工厂停产，其损失都是每天几十万元甚至几百万元。致工厂停产，其损失都是每天几十万元甚至几百万元。因此，从经济效益的来看，研究可靠性是很有意义的。因此，从经济效益的来看，研究可靠性是很有意义的。研究与提高产品的可靠性是要付出一定代价的。从生研究与提高产品的可靠性是要付出一定代价的。从生产角度看，要增加产品的研制和生产的成本。但是，产角度看，要增加产品的研制和生产的成本。但是，从使用角度看，从使用角度看，由于产品可靠性提高了，就大大减少由于产品可靠性提高了，就大大减少了使用费和维修费，同时还减少了产品寿命周期的成了使用费和维修费，同时还减少了产品寿命周期的成本。本。所以，从总体上看

5、，研究可靠性是有经济效益的。所以，从总体上看，研究可靠性是有经济效益的。第7页，共60页，编辑于2022年，星期二F政治声誉的需要政治声誉的需要从政治方面考虑，无论哪个国家，产品的先进性和可从政治方面考虑，无论哪个国家，产品的先进性和可靠性对提高这个国家的国际地位、国际声誉及促进国靠性对提高这个国家的国际地位、国际声誉及促进国际贸易发展都起很大的作用。际贸易发展都起很大的作用。第8页，共60页，编辑于2022年，星期二钱学森，特别重视质量可靠性技术钱学森，特别重视质量可靠性技术1911年12月11日2009年10月31日1955年，他在饱尝不公正待遇的辛酸年，他在饱尝不公正待遇的辛酸后，收拾行

6、装，返回祖国。我国系统工后，收拾行装，返回祖国。我国系统工程理论与应用研究的创导人程理论与应用研究的创导人1991年年10月月16日日国务院、中央军委授国务院、中央军委授予他予他“国家杰出贡献科学家国家杰出贡献科学家”荣誉称荣誉称号和一级英雄模范奖章。号和一级英雄模范奖章。1999年年9月月18日日中共中央、国务院、中共中央、国务院、中央军委授予他中央军委授予他“两弹一星两弹一星”功勋功勋奖章奖章第9页，共60页，编辑于2022年，星期二F钱学森大力倡导可靠性增长技术。钱学森大力倡导可靠性增长技术。1975年以后，多次提出年以后，多次提出“变变动统计学动统计学”及及“小样本变动统计学小样本变动

7、统计学”理论，指导我们结合随理论，指导我们结合随机过程理论、经典统计理论、机过程理论、经典统计理论、MonteCarlo方法、方法、Bayes方法方法和模型拟合优度检验、增长趋势检验、相邻工程阶段之间是否和模型拟合优度检验、增长趋势检验、相邻工程阶段之间是否存在增长的各种统计检验方法存在增长的各种统计检验方法,也特别重视质量可靠性技术。也特别重视质量可靠性技术。F完成了国家完成了国家“七五七五”攻关项目攻关项目-质量与可靠性增长技术国家质量与可靠性增长技术国家级课题级课题第10页，共60页，编辑于2022年，星期二1、可靠性基本理论可靠性数学与故障物理学；集合论与逻辑代数；概率论与数理统计；图

8、论与随机过程；系统工程与人素工程学；环境工程学与环境应力分析；试验及分析基础理论。7、元件可靠性制定元件可靠性；元件失效分析与可靠性评价；元器件及原材料的合理选择；元器件的老化筛选；元器件现场使用情况调查和反馈。2、可靠性设计贮备设计和裕度设计；降额设计和构件概率设计；热设计、抗机械力设计；防潮、腐蚀、盐雾、尘设计；电磁兼容设计和抗辐射设计；电磁兼容设计和抗辐射设计；维修性设计和使用性设计；质量、体积、重量和经济指标综合设计。8、系统可靠性可靠性预计与分配；失效模式效应与危害度分析；事件树分析法(ETA)；故障树分析法(FTA)；可靠性综合评估。3、可试靠验性环境试验；寿命试验；筛选试验。9、

9、可教靠育性举办各种可靠性学习班与讲座；内外培训和内外考察；专业技术会议；出版可靠性刊物、可靠性教材。4、制造质量控制手段和方法10可靠性管理建立可靠性管理机构和研究机构；制定可靠性管理纲要；制定产品可靠性管理规范；建立质量反馈制度；开展产品可靠性评审。5、使靠用性的保可证使用和维护规程制定；操作和维修人员培训；安全性设计；人-机匹配设计和环境设计。6、可靠性.信息现场数据收集、分析、整理和反馈；试验数据处理和反馈；元器件失效率汇集和交换；各种可靠性信息搜集和交流；用户调查和反馈。11、可靠性标准基础标准；试验方法标准；认证标准；管理标准；设计标准；产品标准可靠性工程的基本内容可靠性工程的基本内

10、容第11页，共60页，编辑于2022年，星期二5.2 可靠性的概念及指标第12页，共60页，编辑于2022年，星期二可靠性的定义及其说明F定义：产品在规定条件下和规定时间内，完成规定义：产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。定功能的能力。F说明说明:1.产品：可以是零件、部件，也可以是由它们装配而产品：可以是零件、部件，也可以是由它们装配而成的机器，或由许多机器组成的机组和成套设备（统成的机器，或由许多机器组成的机组和成套设备（统称为系统），甚至还把人的作用也包括在内。称为系统），甚至还把人的作用也包括在内。2.规定条件：一般指的是使用条件或环境条件。包括规定条件：一般指的是使用条

11、件或环境条件。包括应力温度、湿度、尘砂、腐蚀等，也包括操作技术、应力温度、湿度、尘砂、腐蚀等，也包括操作技术、维修方法等条件。维修方法等条件。第13页，共60页，编辑于2022年，星期二3.规定时间：是可靠性区别于产品其他质量属性的重规定时间：是可靠性区别于产品其他质量属性的重要特征，一般也可认为可靠性是产品功能在时间上的要特征，一般也可认为可靠性是产品功能在时间上的稳定程度。因此以数学形式表示的可靠性各特征量都稳定程度。因此以数学形式表示的可靠性各特征量都是时间的函数。是时间的函数。这里的时间概念不限于一般的年、月、日、分、这里的时间概念不限于一般的年、月、日、分、秒，也可以是与时间成比例的

12、次数、距离。例如应力秒，也可以是与时间成比例的次数、距离。例如应力循环次数、汽车行驶里程。循环次数、汽车行驶里程。4.规定功能：首先要明确具体产品的功能是什么，怎规定功能：首先要明确具体产品的功能是什么，怎样才算是完成规定功能。样才算是完成规定功能。产品丧失规定功能称为产品丧失规定功能称为失效失效，对可修复产品通常，对可修复产品通常也称为也称为故障故障。第14页，共60页，编辑于2022年，星期二怎样才算是失效或故障，有时很容易判定，但更多情怎样才算是失效或故障，有时很容易判定，但更多情况则很难判定。况则很难判定。Q当产品指的是某个螺栓，显然螺栓断裂就是失效；当产品指的是某个螺栓，显然螺栓断裂

13、就是失效；Q当产品指的是某个设备，对某个零件损坏而该设备仍能完当产品指的是某个设备，对某个零件损坏而该设备仍能完成规定功能就不能算失效或故障；成规定功能就不能算失效或故障；Q有时虽有某些零件损坏或松脱，但在规定的短时间内可容有时虽有某些零件损坏或松脱，但在规定的短时间内可容易地修复也可不算是失效或故障；易地修复也可不算是失效或故障；Q若产品指的是某个具有性能指标要求的机器，若产品指的是某个具有性能指标要求的机器，当性能下降当性能下降到规定的指标到规定的指标后，虽然仍能继续运转，但已应算是失效或后，虽然仍能继续运转，但已应算是失效或故障故障;Q究竟怎样算是失效或故障，有时要涉及厂商与用户不同看究

14、竟怎样算是失效或故障，有时要涉及厂商与用户不同看法的协商，有时要涉及当时的技术水平和经济政策等而作法的协商，有时要涉及当时的技术水平和经济政策等而作出合理的规定。出合理的规定。第15页，共60页，编辑于2022年，星期二5.能力：只是定性的理解是比较抽象的，为了衡量检能力：只是定性的理解是比较抽象的，为了衡量检验，后面将加以定量描述。验，后面将加以定量描述。Q产品的失效或故障均具有产品的失效或故障均具有偶然性偶然性，一个产品一个产品在某段时间内在某段时间内的工作情况并不很好地反映该产品可靠性的高低，而应该的工作情况并不很好地反映该产品可靠性的高低，而应该观察观察大量该种产品大量该种产品的工作情

15、况并进行合理的处理后才能正的工作情况并进行合理的处理后才能正确的反映该产品的可靠性，因此对能力的定量需用概率和确的反映该产品的可靠性，因此对能力的定量需用概率和数理统计的方法。数理统计的方法。按产品可靠性的形成，可靠性可分为固有可靠性和使按产品可靠性的形成，可靠性可分为固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性是通过设计、制造赋予产品的用可靠性。固有可靠性是通过设计、制造赋予产品的可靠性；使用可靠性既受设计、制造的影响，又受使可靠性；使用可靠性既受设计、制造的影响，又受使用条件的影响。一般使用可靠性总低于固有可靠性。用条件的影响。一般使用可靠性总低于固有可靠性。第16页，共60页，编辑于2022年，星

16、期二F对于可修复产品来说，对于可修复产品来说，可靠性可靠性的含义应指产品在其的含义应指产品在其整个寿命周期内完成规定功能的能力。整个寿命周期内完成规定功能的能力。F故障故障：产品或产品的一部分不能或将不能完成规定：产品或产品的一部分不能或将不能完成规定功能的事件或状态叫出故障，对某些产品如电子元功能的事件或状态叫出故障，对某些产品如电子元器件等亦称器件等亦称失效失效。分为：。分为：致命性故障致命性故障:产品不能完成规定任务或可能导致重大损产品不能完成规定任务或可能导致重大损失失系统性故障系统性故障:由某一固有因素引起，以特定形式出现的由某一固有因素引起，以特定形式出现的故障故障偶然故障偶然故障

17、:由于偶然因素引起得故障由于偶然因素引起得故障第17页，共60页，编辑于2022年，星期二F可靠性需要满足：可靠性需要满足：不发生故障不发生故障发生故障后能方便地、及时地修复，以保持良好功能发生故障后能方便地、及时地修复，以保持良好功能状态能力，即要有良好的维修性状态能力，即要有良好的维修性F维修性维修性是指在规定条件下使用的产品在规定的时间是指在规定条件下使用的产品在规定的时间内，按规定的程序和方法进行维修时，保持和恢复内，按规定的程序和方法进行维修时，保持和恢复到能完成规定功能的能力。到能完成规定功能的能力。第18页，共60页，编辑于2022年，星期二可靠性指标F衡量产品可靠性的指标很多，

18、各指标之间有着密切衡量产品可靠性的指标很多，各指标之间有着密切联系，其中最主要的有四个联系，其中最主要的有四个可靠度可靠度R(t)累积失效概率累积失效概率(故障概率故障概率)F(t)F(t)概率密度概率密度(故障密度函数故障密度函数)f(t)失效率（故障率）失效率（故障率）(t)第19页，共60页，编辑于2022年，星期二F1.可靠度可靠度:产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的概率产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的概率,用用R R (t t)表示表示.若用若用T表示在规定条件下的寿命（产品首次发生失效的时间）表示在规定条件下的寿命（产品首次发生失效的时间），则，则“产品在时间

19、产品在时间t内完成规定功能内完成规定功能”等价于等价于“产品寿命产品寿命T大于大于t”。所以可靠度所以可靠度(函数函数)R(t)可以看作事件可以看作事件“Tt”概率概率,即即R(t)=P(Tt).第20页，共60页，编辑于2022年，星期二若受试验的样品数是若受试验的样品数是N0个，到个，到t 时刻未失效的有时刻未失效的有N s(t)个；失效的有个；失效的有N f(t)个。则没有失效的概率估计值，个。则没有失效的概率估计值，即可靠度的估计值（又称即可靠度的估计值（又称经验可靠度经验可靠度）为）为第21页，共60页，编辑于2022年，星期二F2.累积失效概率累积失效概率(故障概率故障概率)产品在

20、规定的条件下，在规定的时间内丧失规定的功能产品在规定的条件下，在规定的时间内丧失规定的功能(即发生故即发生故障障)的概率定义为不可靠度的概率定义为不可靠度(或称为故障概率或称为故障概率)，用，用F(t)表示：表示：F(t)=P(Tt)估计估计关系关系:R(t)+F(t)=1第22页，共60页，编辑于2022年，星期二F3.概率密度概率密度(故障密度函数故障密度函数)平均单位时间的故障频率平均单位时间的故障频率f(t)=F(t)第23页，共60页，编辑于2022年，星期二F4.失效率（故障率失效率（故障率,或风险函数或风险函数）按概率定义按概率定义:失效率失效率(故障率故障率)(t)是衡量可靠性

21、的一个重要指是衡量可靠性的一个重要指标，其含义是产品工作到标，其含义是产品工作到 t 时刻后的单位时间内发生故障的概时刻后的单位时间内发生故障的概率率;数学上，它是在时刻数学上，它是在时刻t t尚未失效产品在尚未失效产品在t+tt+t的单位时间内发生的单位时间内发生失效的条件概率的极限，即失效的条件概率的极限，即第24页，共60页，编辑于2022年，星期二按频数定义按频数定义:产品工作到产品工作到t时刻后，在单位时间内发生故障的产时刻后，在单位时间内发生故障的产品数与在时刻品数与在时刻t时仍在正常工作的产品数之比。时仍在正常工作的产品数之比。式中式中dNf(t)为为d t时间内的故障产品数。时

22、间内的故障产品数。第25页，共60页，编辑于2022年，星期二失效率的单位：每小时失效的比例失效率的单位：每小时失效的比例国际上还采用国际上还采用“菲特菲特“（FIT）作为高可靠性产品的失效率单）作为高可靠性产品的失效率单位，为位，为10-9/h故障率也可用工作次数、转速、距离等故障率也可用工作次数、转速、距离等与可靠度关系与可靠度关系:失效率越小，可靠性越高。失效率越小，可靠性越高。第26页，共60页，编辑于2022年，星期二R(t),f(t),(t)之间的关系推导推导1：（1）第27页，共60页，编辑于2022年，星期二推导推导2：第28页，共60页，编辑于2022年，星期二R(t),f(

23、t),(t)之间的关系（2）推导：推导：第29页，共60页，编辑于2022年，星期二失效率曲线与失效类型第30页，共60页，编辑于2022年，星期二F失效率曲线失效率曲线浴盆曲线浴盆曲线耗损失效期t时间偶然失效期早期失效期使用寿命规定的失效率(t)失效率AB第31页，共60页，编辑于2022年，星期二1.早期失效期为递减型。产品使用的早期，失效率较早期失效期为递减型。产品使用的早期，失效率较高而下降很快。主要由于设计、制造、贮存、运输等高而下降很快。主要由于设计、制造、贮存、运输等形成的缺陷，以及人为因素所造成的。形成的缺陷，以及人为因素所造成的。2.2.偶然失效期为恒定型。偶然失效期为恒定型

24、。在此期间产品故障率低而且在此期间产品故障率低而且稳定，是设备工作的最好时期。在这期间内产品发生稳定，是设备工作的最好时期。在这期间内产品发生故障大多出于偶然因素，如突然过载、碰撞等，因此故障大多出于偶然因素，如突然过载、碰撞等，因此这个时期又叫偶然失效期。这个时期又叫偶然失效期。3.3.耗损失效期，失效率是递增型。失效率上升较快，耗损失效期，失效率是递增型。失效率上升较快，这是由于产品已经老化、疲劳、磨损、蠕变、腐蚀等这是由于产品已经老化、疲劳、磨损、蠕变、腐蚀等所谓有耗损的原因所引起的，故称为耗损失效期。所谓有耗损的原因所引起的，故称为耗损失效期。为降低偶然失效期的失效率而增长有效寿命，应

25、注意提高产品的质量，精心使用维护。针对耗损失效的原因，应该注意检查、监控、预测耗损开始的时间，提前维修，使失效率仍不上升。当然，修复若需花很大费用而延长寿命不多，则不如报废更为经济。第32页，共60页，编辑于2022年，星期二F平均寿命平均寿命:指产品从投入运行到发生故障的平均工作时指产品从投入运行到发生故障的平均工作时间。对于不维修产品又称失效前平均时间间。对于不维修产品又称失效前平均时间MTTF(Meantimetofailure)，根据数学期望的定义，可得，根据数学期望的定义，可得由于由于R(t)=-f(t),所以所以其它可靠性指标第33页，共60页，编辑于2022年，星期二当当(t)=

26、常数时，常数时，R(t)=e-t，所以，所以第34页，共60页，编辑于2022年，星期二F对于可维修产品而言，平均寿命指的是产品两次相对于可维修产品而言，平均寿命指的是产品两次相邻故障间的平均工作时间，称为平均故障间隔时间邻故障间的平均工作时间，称为平均故障间隔时间MTBF(Meantimebetweenfailures)，和，和MTTF有同样的有同样的数学表达式：数学表达式：F当当(t)=常数时，常数时，R(t)=e-t，所以，所以第35页，共60页，编辑于2022年，星期二F特征寿命特征寿命:可靠度达到可靠度达到R（0R1)时产品已经工作的时间称为可时产品已经工作的时间称为可靠寿命或特征寿

27、命靠寿命或特征寿命,记为记为tR第36页，共60页，编辑于2022年，星期二F维修度与有效度维修度与有效度:对于可修改产品，产品在规定条件下进行修理时，在对于可修改产品，产品在规定条件下进行修理时，在规定时间内完成修复的概率称为维修度，记为规定时间内完成修复的概率称为维修度，记为M(t).在维修性工程中，还有维修密度函数在维修性工程中，还有维修密度函数m(t)、维修率、维修率(t)，它们之间的关系为：，它们之间的关系为：第37页，共60页，编辑于2022年，星期二平均修复时间平均修复时间(MTTRMeantimetoRepair):产品产品修复时间的数学期望。有：修复时间的数学期望。有：当当(

28、t)=常数时，常数时，第38页，共60页，编辑于2022年，星期二F有效度有效度:对可修复系统，当考虑到可靠性和维修性时，对可修复系统，当考虑到可靠性和维修性时，综合评价的尺度就是有效度综合评价的尺度就是有效度A，它表示产品在规定条，它表示产品在规定条件下保持规定功能的能力。件下保持规定功能的能力。F当考虑后勤保障、服务质量时，还应考虑平均等待时当考虑后勤保障、服务质量时，还应考虑平均等待时间间(MWTMeanWaittime)，这时有效度，这时有效度第39页，共60页，编辑于2022年，星期二5.3 两个常用的寿命分布第40页，共60页，编辑于2022年，星期二若产品的寿命或某一特征值若产品

29、的寿命或某一特征值T的故障密度为的故障密度为则称则称T服从参数服从参数的指数分布的指数分布.指数分布的一个重要性质是无记忆性指数分布的一个重要性质是无记忆性:寿命分布为指寿命分布为指数分布的产品，过去工作了多久对现在和将来的寿命数分布的产品，过去工作了多久对现在和将来的寿命分布不发生影响。分布不发生影响。在在“浴盆曲线浴盆曲线”中，它是属于偶发期这一时段的。中，它是属于偶发期这一时段的。1.1.指数分布指数分布(exponential distribution)(exponential distribution)(exponential distribution)(exponential di

30、stribution)第41页，共60页，编辑于2022年，星期二F分布函数分布函数,t0F可靠度可靠度,t0F失效率失效率F平均故障间隔时间平均故障间隔时间其中其中表示平均寿命表示平均寿命.第42页，共60页，编辑于2022年，星期二F例例：一一元元件件寿寿命命服服从从指指数数分分布布，其其平平均均寿寿命命()为为2000小小 时时，求求 故故 障障 率率 及及 求求 可可 靠靠 度度R(100及可靠度为及可靠度为0.8时的可靠寿命时的可靠寿命解：解：(1/小时小时)F此元件在此元件在100小时时的可靠度为小时时的可靠度为0.95，而，而可靠度为可靠度为0.8时的可靠寿命为时的可靠寿命为44

31、6.28小时小时。第43页，共60页，编辑于2022年，星期二2.2.威布尔分布威布尔分布(Weibull(Weibull(Weibull(Weibull distribution)distribution)distribution)distribution)F威布尔分布应用比较广泛，常用来描述材料疲劳失威布尔分布应用比较广泛，常用来描述材料疲劳失效、轴承失效等寿命分布的。效、轴承失效等寿命分布的。F威布尔分布是用三个参数来描述，这三个参数分别威布尔分布是用三个参数来描述，这三个参数分别是尺度参数是尺度参数，形状参数，形状参数、位置参数、位置参数，其概率密度函，其概率密度函数为：数为：F或或第

32、44页，共60页，编辑于2022年，星期二F分布函数分布函数F可靠度可靠度F失效率失效率F1时时，表表示示磨磨损损失失效效；=1时时，表表示示恒恒定定的的随随机机失失效效，这这时时为常数；为常数；1时，表示早期失效。时，表示早期失效。F当当=1,=0时退化为为指数分布，此时时退化为为指数分布，此时1/1/为平均寿命。为平均寿命。第45页，共60页，编辑于2022年，星期二不同值的威布尔分布（=2，=0）=1/3=1/2=2=1f(t)t第46页，共60页，编辑于2022年，星期二不同值的威布尔分布（=1，=0）=3=1/2=2=1f(t)t第47页，共60页，编辑于2022年，星期二=0=0.

33、5=-0.5=1f(t)t不同值的威布尔分布（=1，=2）第48页，共60页，编辑于2022年，星期二例例例:某零件寿命服从某零件寿命服从=4,=1200h,=3090的威布尔的威布尔分布，试求分布，试求:此零件工作此零件工作2500h的可靠度的可靠度和失效和失效率及可靠度为率及可靠度为0.99的可靠寿命。的可靠寿命。第49页，共60页，编辑于2022年，星期二解解:R(2500)=e(2500 1200)/3090)4=0.96944-130904=0.0000964/ht0.90=1200+3090(.99)=2178h第50页，共60页，编辑于2022年，星期二3.3.对数正态分布对数正

34、态分布(log normal distribution)(log normal distribution)(log normal distribution)(log normal distribution)F对数正态分布也是一类常用的寿命分布对数正态分布也是一类常用的寿命分布F产品寿命产品寿命T的对数服从正态分布，即的对数服从正态分布，即T N(,)F对数正态对数正态分布是用正态分布的二个参数分布是用正态分布的二个参数,来描述的其来描述的其概率密度函数为：概率密度函数为：第51页，共60页，编辑于2022年，星期二F分布函数分布函数F可靠度可靠度F失效率失效率F可靠寿命可靠寿命第52页，共60

35、页，编辑于2022年，星期二例F某产品的寿命某产品的寿命T服从对数正态分布服从对数正态分布,LN(,)。已已知知:=12h=0.32h,求此产品工作求此产品工作105h的可靠度的可靠度R(105),失效率失效率(105)及可靠度为及可靠度为0.95时的可靠寿命时的可靠寿命t0.95。第53页，共60页，编辑于2022年，星期二解：解：1.z=(t)/=(105 12)/0.32=1.5221R(105)=1.=0.93602./(0.32 105)1.3.R(t0.95)=1z=0.95,z=0.05查表得：查表得：z=.64485t0.95=12+(.64485)0.32=11.47365t

36、0.95=e11.47365=96148h(105)=4.2/106h第54页，共60页，编辑于2022年，星期二5.4 可靠性试验概述可靠性试验概述 第55页，共60页，编辑于2022年，星期二F可靠性试验是获得可靠性数据的重要手段。可靠性可靠性试验是获得可靠性数据的重要手段。可靠性试验是为了提高或证实产品可靠性而进行试验的总试验是为了提高或证实产品可靠性而进行试验的总称。寿命试验是可靠性试验的一个很重要的部分，称。寿命试验是可靠性试验的一个很重要的部分，是评价分析产品寿命特征量所进行的试验。是评价分析产品寿命特征量所进行的试验。第56页，共60页，编辑于2022年，星期二寿命试验的分类 F

37、1.根据试验场所分类根据试验场所分类（1）现场寿命试验：这是产品在实际使用条件下观测）现场寿命试验：这是产品在实际使用条件下观测到的实际寿命数据，最能说明产品可靠性的特征，可到的实际寿命数据，最能说明产品可靠性的特征，可以说是最终的客观标准。因此，收集现场中产品的寿以说是最终的客观标准。因此，收集现场中产品的寿命数据很重要。然而，收集现场数据也会遇到各种困命数据很重要。然而，收集现场数据也会遇到各种困难，需要时间长，工作情况也难以一致，而且必须要难，需要时间长，工作情况也难以一致，而且必须要有相应的组织管理工作。有相应的组织管理工作。（2）实验室寿命试验）实验室寿命试验:这是模拟现场情况的试验

38、，它这是模拟现场情况的试验，它将现场重要的应力条件搬到实验室，并加以人工的控将现场重要的应力条件搬到实验室，并加以人工的控制，也可进行影响寿命的单项或少数几项应力组合的制，也可进行影响寿命的单项或少数几项应力组合的试验。试验。第57页，共60页，编辑于2022年，星期二F2.根据试验截止情况分类根据试验截止情况分类（1）全样本寿命试验）全样本寿命试验:试验到样本全部失效才停止。试验到样本全部失效才停止。这种试验可以获得较完整的数据，统计分析结果也较这种试验可以获得较完整的数据，统计分析结果也较为可信。但是所需试验时间较长，甚至难以实现。为可信。但是所需试验时间较长，甚至难以实现。（2）定时截尾

39、寿命试验）定时截尾寿命试验:试验到规定的时间，不管样试验到规定的时间，不管样本已失效多少，试验就截止。本已失效多少，试验就截止。（3）定数截尾寿命试验）定数截尾寿命试验:试验到规定的失效数时试验试验到规定的失效数时试验就截止。若规定失效数为全部试样就截止。若规定失效数为全部试样n，即为全样本寿，即为全样本寿命试验。命试验。第58页，共60页，编辑于2022年，星期二F3.根据试验中失效后是否用新产品替换后继续试验根据试验中失效后是否用新产品替换后继续试验分类分类（1）有替换定时截尾试验；）有替换定时截尾试验；（2）有替换定数截尾试验；）有替换定数截尾试验；（3）无替换定时截尾试验；）无替换定时截尾试验；（4）无替换定数截尾试验（包括全数寿命试验）无替换定数截尾试验（包括全数寿命试验）第59页，共60页，编辑于2022年，星期二F4.根据是否缩短试验时间以加速取得试验的结果分类根据是否缩短试验时间以加速取得试验的结果分类(1)通常的寿命试验通常的寿命试验-使用应力下的寿命试验使用应力下的寿命试验(2)加速寿命试验加速寿命试验-较高应力下的寿命试验较高应力下的寿命试验Q恒定应力加速寿命试验恒定应力加速寿命试验Q步进应力加速寿命试验步进应力加速寿命试验Q序进应力加速寿命试验序进应力加速寿命试验第60页，共60页，编辑于2022年，星期二