可靠性设计基础试卷答案

可靠性设计基础试卷

考试时间 2013.11.

学院：—— 班级：—— 姓名：—— 学号：——

一．填空题 （1'?20,共20分）1、浴盆曲线可以分为 早期失效期 、 偶然失效期 、 耗损失效期三个阶段。我们应着力提高产品的 偶然失效期 。

2、系统故障概率变化率和引起其单元故障变化率的比值成为该单元的 关键重要

度 。

3、在FTA树中，仅导致其他事件发生的原因事件称为 底事件 。

4、金字塔系统可靠性的评估是从金字塔的最 上 层依次想最 下 层进行，逐步进行各层次的可靠性评估，直至系统。

5、FMEA是一种 自下而上 的失效因果关系的分析程序。 6、工程中常用的失效分布类型： 成败型 （二项分布），寿命型（ 指数 分布），性能和结构可靠性模型（ 正态 分布）。 7、 降额 就是使元器件在低于其额定值的应力条件下工作。 8、产品可分为单元产品和 系统产品 。

9、可靠性筛选的目的是 剔除早期失效的产品 。

10、为了评价或提高产品（包括系统、设备、元器件、原材料）的可靠性而进行的试验，称为 可靠性试验 。

11、可靠性试验中，环境应力筛选的最有效方法是 温度循环 和 随机

振动 。

12.寿命试验的截尾方式分为 定时 截尾和 定数 截尾两种。

二．判断题 （1'?15,共15分）1、点估计的特点是“简单、精度高”，区间估计的特点是“复杂、精度低”。 （ × ） 2、FEMA（ × ） 3、降（ × ） 4、

只能进行定性分析，FTA额旁

越联

多属

，

电于

子工

线作

只能进行定量分析。 路

可储

靠备

性模

越

高型

。

。

（ × ）

5、系统的逻辑图表示系统中各部分之间的物理关系。 （ × ）

6、若使用储备模型时，在层次低的部位采用的储备效果比层次高的差。

（ ×）

7、FTA是一种由上而下的系统完整的失效因果关系的分析程序。 （√ ）

8、同一产品越新，可靠性越高。

（ × ）

9、 r/n系统中的MTBFS比并联系统少，比串联系统大。

（ √ ）

10.在工程中常认为组成系统的任何一个单元失效都会引起系统失效，故认为系统的可靠性

建模基本上是由各单元组成的并联系统。 （ × ） 11、严

重

度

分

布

图

是

以

严

重

度

级

别

为

纵

坐

标

。

（ ×）

12、割集是指故障树中一些底事件的集合，当这些事件同时发生时，顶事件必须发生。

（√ ）

13、系统结构可靠性分配过程中，对重要的单元，应分配较高的可靠度。 （ √） 14、一个系统的逻辑图和原理图是一一对应的，他们在联系形式和方框联系数目上是相同的。 （ × ）

15、可靠性筛选可以提高一批产品的使用可靠性，但不能提高每个产品的固有可靠性。 （√ ）

三．选择题 （2'?10,共20分）1、 对可靠性实验叙述错误的是（A ）

A、 可靠性实验是实验室的实验

B、 环境应力筛选试验不能提高产品固有可靠性，但通过改进设计和工艺等可以提高产

品的可靠性水平

C、 可靠性增长试验是通过发现故障、分析和纠正故障以及对纠正措施的有效性而进行

验证以提高产品可靠性水平的过程

D、 可靠性测定试验的目的是通过试验测定产品的可靠性水平 2、 已知一元件寿命服从指数分布，平均寿命?为100h,则其工作1小时可靠性是其工作100

小时可靠性的多少倍（D ）

A、 e?1.01 B、e1.01 C、e?0.99 D、e0.99

3、 故障树分析是用一系列 （ D ）和转移符号描述系统中各种事件之间的因果关系中各种

事件之间的因果关系的。 A、集合符号 B、运算符号 C、几何图形 D、逻辑符号

4、设有一可修复的电子产品工作10000h，累计发生4次故障，则该产品的MTBF约为（A ）

A、2500h B、2000h C、2400h D、9600h

5、 产品可靠性与 （ A ）无关

A、规定概率 B、规定时间 C、规定条件 D、规定功能

6、 在故障树分析中，设各底事件出现在其中的最小割集阶数为?，在全部最小割集中出现的次数为n，该底事件重要程度为C,那么下列说法正确的是 （ B ） A、 C正比于n，正比于? B、 C正比于n，反比于? C、 C反比于n，反比于? D、 C反比于n，正比于?

7、 应力分析法适用于电子产品设计开发的 （ C） A、早期 B、中期

C、详细设计阶段 D、定稿阶段

8、 下列关于可维护性的陈述当中哪一个是真实的（ B） A、它应该起始于物流管理的回顾期间 B、它应该起始于设计阶段期间 C、它主要是现场服务问题 D、它主要是合同需求

9、可靠性试验可分为工程试验和（A ） A、统计试验

B、可靠性鉴定试验 C、可靠性验收试验 D、可靠性测定 10、为了验证开发的产品的可靠性是否与规定的可靠性要求一致，用具有代表性的产品在规定的条件下所做的试验叫（ C ）试验 A、环境应力筛选 B、可靠性增长 C、可靠性鉴定 D、可靠性测定

四．简答题 （5'?5,共25分）1.什么是可靠性，可靠性的最主要的指标有哪些？

可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。可靠性的主要指标有：可靠度，不可靠度（或称为故障概率），故障密度函数，故障率。

2.简要说明老练与筛选的目的以及二者的异同。

筛选的目的：提出早期失效的产品； 老炼的目的：在元器件投入使用前，先把使用后可能发生的参数漂移消除掉，

达到稳定的目的。

二者的目的不同（筛选是为提出早期产品，老炼是为消除产品参数漂移。）但两者都可以提高使用可靠性，经常合二为一进行。

3. 什么是失效？什么是失效模式？研究产品失效的方法主要有哪两种？

失效是指产品丧失规定的功能。 失效模式是指失效或故障的形式。 主要方法有：故障（失效）模式和后果与严重度分析（FMECA），故障树分析（FTA）。

4.有人认为在进行机械结构设计中使用安全系数就是已经考虑了产品的可靠性，这种想法正确吗，为什么？

不全面，在设计某一产品时，当选用材料，加工工艺，使用条件完全相同时，

系统选用的安全系数越大，该产品的可靠性越高。但选用安全系数并不能代表可靠性设计。因为传统设计使用的安全系数是根据经验确定的某一常数，而仅根据安全系数是不能确定产品的可靠度的。因此，及时安全系数选的很大也不敢保证产品的可靠性。

5.抽样的两类风险。

生产方风险：使用方应接受的产品，但由于抽样的偶然性，误判做不能接收。

给生产方带来的损失 使用方风险：使用方不应接受的产品，由于抽样的偶然性，误判做可以接收，给使用方带来损失。

五．计算题 （ 10'?2,共20分） 1.已知某系统由五个单元组成（如下图），个单元的可靠度分别为：

RA预=RB=0，.9R9预D预=R预C析。

R=预E，=S0R.9求 ，进行A,B,C,D,E单元的可靠性分

系统可靠性逻辑框图

答案见PPT例子3-7

2、系统可靠性框图如下所示：

X1X2X3X3X4X5要求：

1) 画出相应的故障树，写出最小割集表达式； 2) 计算各底事件的结构重要度并给出分析结论。 答案：

1）故障树如下图

T

M1M2X1X2X3X4M3X3X5 用下行法求最小割集： 第一层：｛M1｝｛M2｝

第二层：｛x1，x2，x3｝｛x4，M3｝

第三层：｛x1，x2，x3｝｛x4，x3｝｛x4，x5｝

则最小割集即为 ｛x1，x2，x3｝｛x4，x3｝｛x4，x5｝ 2）结构重要度 解法一：

先求单元1的结构重要度 序号 1以外单元代号 组合 原为割加1后变集的组为割集的2 3 4 5 合 组合 1 0 0 0 0 XXXX 2 0 0 0 1 5 3 0 0 1 0 4 4 0 0 1 1 45 √ 5 0 1 0 0 3 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 ∴

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Ist(4)?58、

Ist(5)?14

同理得

Ist(2)?18、

结论：部件4在结构中所占位置比其它部件更重要 解法二：

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结论，部件4在结构中所占位置比其它部件更重要

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结论，部件4在结构中所占位置比其它部件更重要

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