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可靠性分配的原则

通常分配应考虑下列原则：

（1）技术水平。对技术成熟的单元，能够保证实现较高的可靠性，或预期投入使用时可靠性可有把握地增长到较高水平，则可分配给较高的可靠度。

（2）复杂程度。对较简单的单元，组成该单元零部件数量少，组装容易保证质量或故障后易于修复，则可分配给较高的可靠度。（3）重要程度。对重要的单元，该单元失效将产生严重的后果，或该单元失效常会导致全系统失效，则应分配给较高的可靠度。（4）任务情况。对整个任务时间内均需连续工作以及工作条件严酷，难以保证很高可靠性的单元，则应分配给较低的可靠度。

此外，一般还要受费用、重量、尺寸等条件的约束。总之，最终都是力求以最小的代价来达到系统可靠性的要求。

为了问题的简化，一般均假定各单元的故障均互相独立。由于R=1-F，对指数分布，当F不大时，F≈λt,因此可靠性分配可按情况将系统可靠度R s分配给各i单元R i,当F s很小时可将不可靠度F s 分配给各i单元F i,或者将系统的失效率λa分配给各i单元λi。

等分配法

本方法用于设计初期，对各单元可靠性资料掌握很少，故假定各单元条件相同。

a.串联系统如图13.4-3所示

式中：Rs--系统要求的可靠度

Ri--第i单元分配得的可靠度

n--串联单元数

b.并联系统如图13.4-5所示

式中 F--系统要求的不可靠度

Fi--第i单元分配得的不可靠度

Rs--系统要求的可靠度

n--并联单元数

c.混联系统，如图13.1-21，一般可化为等效的单元，同级等效单元分配给相同的可靠度。例如图13.4-21中的单元可先按图c，分配得

可靠性分配及其应用

可靠性分配及其应用摘要：可靠性分配是系统可靠性设计的重要任务之一，其结果直接影响系统的设计方案。为了能快速获得在一定费用约束条件下的可靠性优化分配结果，减少分配过程中的主观因素，应该通过多种方法，建立了科学、高效的可靠性分配模型。关键字：可靠性分配；系统；故障率 0 引言可靠性分配是可靠性设计的重要任务之一，是把系统设计任务书中规定的可靠性指标，由上到下、由大到小、由整体到局部，按一定的分配方法分配给组成该系统的分系统、设备及元件。通过可靠性指标的分配，可以从技术、人力、时间、资源各个方面分析各部分指标实现的难易情况，从而使系统各层次的设计人员明确各自的设计目标，为指标监控和采取改进措施提供依据。[1]对复杂系统来说，为使可靠性分配方案更为合理，要综合考虑系统各组成单元间在重要度、复杂度、技术发展水平、工作时间和环境条件等方面的不同，进行可靠性优化分配的实质就是综合以上各方面因素，在一定的分配原则下，得到合理的可靠性分配值的优化解。 1 可靠性分配的定义所谓系统可靠性分配就是要求系统在定义体系结构的时候，设法将系统分解成部件(子系统或模块)，并且为了保证各部件的设计时间、难度、风险大致相等，必须根据系统可靠性要求，确定各模块的可靠性，以保证使得系统开发费最低。从可靠性分配的定义可以看出，可靠性分配要求在系统生存周期的定义阶段就进行，即在系统的可行性论证、需求分析、初步设计、详细设计阶段进行。随着系统设计的深入，我们可以得到更多的相关信息，从而使可靠性分配结果也越来越趋向合理。[14]比如在可行性论证阶段，因为此时系统的相关信息较少，所以我们可以根据类似产品运用类比法进行可靠性初步分配;而到详细设计阶段，由于可以获得系统复杂性、操作剖面等一些信息，我们就可以用更好的分配方法（如基于操作剖面的可靠性分配法）使结果更加精确。事实上，可靠性分配还可以在开发阶段根据需要进行调整。[2]目前，几乎所有的可靠性模型都用于测试操作阶段，是在完成产品开发初始阶段后用来估计系统可靠性的模型，也就是说至少要在完成定义阶段后才能被使用。这些模型共同回答了这样一个问题：“这系统有多可靠”。模型的使用依赖于在系统初始阶段的分析和设计，因此，它们几乎对系统工程的设计、计划阶段没有产生任何影响。可靠性分

可靠性理论模拟题

《可靠性理论》模拟题（补）一.名词解释 1.可靠性：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。 2. 可靠性设计：系统可靠性设计是指在遵循系统工程规范的基础上，在系统设计过程中，采用一些专门技术，将可靠性“设计”到系统中去，以满足系统可靠性的要求。 3. 最小割集和最小径集：最小割集就是引起顶上事件发生所必需的最低限度的割集。最小径集就是顶上事件不发生所需的最低限度的径集。 4. 网络：连接不同点之间的路线系统或通道系统。 5.广义可靠性：广义可靠性是指产品在其整个寿命期限内完成规定功能的能力，它包括可靠性（即狭义可靠性）与维修性。 6.可靠性指标分配：指根据系统设计任务书中规定的可靠性指标（经过论证和确定的可靠性指标），按照一定的分配原则和分配方法，合理的分配给组成该系统的各分系统、设备、单元和元器件，并将它们写入相应的设计任务书或经济技术合同中。 7. 降额设计：使元器件或设备工作时所承受的工作应力（电应力或温度应力），适当低于元器件或设备规定的额定值，从而达到降低基本故障率、提高使用可靠性的目的。 8. 人机系统：指人与其所控制的机器相互配合,相互制约,并以人为主导而完成规定功能的工作系统。二.填空题 1.可靠性的定义包含有五个方面的内容，它们是：对象、使用条件、使用期限、规定的功能、概率等。 2.由三种失效率曲线所反应，表现产品在其全部工作过程中的三个不同时期分别是：早期失效期、偶然失效期、耗损失效期。 3.对于可修复的产品，其平均无故障工作时间或平均故障间隔称为平均寿命。 4.失效率函数为常数λ时，可靠度函数表达式可写为： t e t Rλ- = )(。 5.系统进行可靠度分配时，若已知各元件的预计失效率，而进行分配的方法称为阿林斯分配法。 6.简单求解网络可靠度的常用方法有状态枚举法、全概率分解法、最小割集法、最小径集法、不交布尔代数运算规则。 7.割集和径集中反应导致顶上事件发生所必需的最低限度的是最小割集；反应顶上事件不发生所需的最低限度的是最小径集。 8.常用的可靠性特征量有：可靠度、失效率、平均寿命、可靠寿命等。 9.产品失效率曲线一般可分为：递减型失效率曲线、恒定型失效率曲线、递增型失效率曲线。

结构可靠性复习题及答案

一﹑单项选择题 1．我国现行规范中一般建筑物的设计使用年限为 C A．5年 B。25年 C．50年 D。100年 2.对普通房屋和构筑物，《建筑结构可靠度设计统一标准》给出的设计使用年限为C A．5年 B。25年 C．50年 D。100年 3．对临时性结构，《建筑结构可靠度设计统一标准》给出的设计使用年限为A A．5年 B。25年 C．50年 D。100年 4．我国现行建筑规范中设计基准期为C A．10年 B。30年 C．50年 D。100年 5. 现行《建筑结构荷载规范》规定的基本风压值的重现期为B A.30年 B.50年 C.100年 D.150年 6. 称确定可变作用及与时间有关的材料性能的

取值而选用的时间参数为 A A. 结构设计基准期 B. 结构设计使用年限 C. 结构使用年限 D. 结构全寿命 7.下面哪一个变量不是随机变量？ D A．结构构件抗力 B．荷载最大值T Q C．功能函数Z D．永久荷载标准值8．结构可靠性是指D A．安全性 B。适用性 C．耐久性 D。安全性﹑适用性和耐久性的总称 9．在结构可靠度分析中，描述结构的极限状态一般用 A A．功能函数 B。极限状态方程C．可靠度 D。失效概率10．裂缝超标破坏属于哪个极限状态范畴.B A．承载力极限状态 B. 正常使用极限状态 C. 稳定极限状态 D. 强度极限状态

11．规定时间规定条件预定功能相同时，可靠指标越大，结构的可靠程度A A.越高 B.越低 C.不变 D.视情况而定 12. 结构的失效概率与可靠度之和A A.等于1 B.大于1 C.小于1 D.不确定 13．当功能函数服从哪一个分布时，可靠指标与失效概率具有一一对应关系。 A A．正态分布 B。均匀分布 C．极值分布 D．指数分布 14. 结构的失效概率f P与结构抗力R和荷载效应S的概率密度干涉面积。D A.无关 B.相等 C.有关 D. 有关，但不相等 15. 静定结构体系可用下列逻辑模型表示。B A．并联模型 B．串联模型 C．并串联模型 D．串并联模型 16．若结构系统的任一单元失效，则该系统失效，此类结构系统可用哪个模型表示A A．串联模型 B。并联模型

王玉玺-212015472-机械与结构系统的可靠性概述

《机械与结构系统的可靠性》课程总结授课教师：刘电霆教授学生姓名：王玉玺班级：机械工程15级学号：212015472 1 机械可靠性设计原理 1.1安全系数设计法与可靠性设计方法安全系数设计法主要指的是产品的设计主要满足产品使用要求和保证机械性能要求。机械结构在承受外在载荷后，计算得到的应力小于该结构材料的许用应力，然后计算塑性材料静强度及脆性材料静强度，最后计算疲劳强度时。可靠性设计：结构可靠性和机构可靠性机械可靠性设计：定性可靠性设计和定量可靠性设计 1.2应力强度干涉理论及可靠度计算可靠性设计理论的基本任务：在故障物理学研究的基础上，结合可靠性试验以及故障数据的统计分析，提出可供实际计算的物理数学模型及方法，如图一所示。图一可靠度的计算方法有：数值积分法（已知应力和强度的概率密度函数f(s)和f(S)时，进行数值积分，求出可靠度R(t)，基于Simpson法则并且利用计算机软件）；应力——强度干涉模型法；功能密度函数积分法；蒙特卡洛模拟法。 2 机械系统可靠性设计机械系统可靠性设计主要分为可靠性预测设计和可靠性分配两个方面。2.1可靠性预测设计系统可靠性预计是在方案设计阶段为了估计产品在给定的工作条件下的可靠性而进行的工作。根据系统、部件、零件的功能、工作环境及其有关资料，推

测给系统将具有的可靠度。是一个由局部到整体、由小到大、由下到上的过程，是一种综合的过程。实现步骤为： 1）对被预计的系统做出明确定义 2）确定分系统 3）找出影响系统可靠度的主要零件 4）确定各分系统中所用的零部件的失效率 5）计算分系统的失效率 6）定出用以修整各分系统失效率基本数值的修正系数。 7）计算系统失效率的基本数值 8）定出用以对系统失效率的基本数值进行修正的修正系数 9）计算系统的失效率 10）计算系统的可靠度 2.2可靠性分配可靠性分配指的是把系统的可靠性指标按一定的原则合理地分配给分系统和零部件的方法。分配基本原则为： 1）对于改进潜力大的分系统或部件，分配的指标可以高一些。 2）由于系统中关键件发生故障将会导致整个系统的功能受到严重影响，因此关键件的可靠性指标应分配得高一些。 3）在恶劣环境条件下工作的分系统或部件，可靠性指标要分配得低一些。 4）新研制的产品，采用新工艺、新材料的产品，可靠性指标也应分配的低一些。 5）易于维修的分系统或部件，可靠性指标可以分配的低一些。 6）复杂的分系统或部件，可靠性指标可以分配的低一些。 3 故障模式影响分析 3.1 故障模式影响及危害性分析 3.1.1故障模式影响及危害分析（FMECA）通过分析系统中各个零部件的所有可能的故障模式及故障原因以及对系统的影响，并判断这种影响的危害度有多大，从而找出系统中潜在的薄弱环节和关键的零部件、采取必要的措施，以避免不必要的损失和伤亡。 3.1.2故障模式影响分析（FMEA）只作故障模式影响分析，不作危害性分析。 3.2故障树分析故障树分析法的步骤： 1）建立故障树 2）建立故障树的数学模型 3）进行系统可靠性的定性分析 4）进行系统可靠性的定量分析故障树分析法的优点： 1）图文兼备，表达清晰，可读性好，便于交流 2）是工程技术人员故障分析思维流的图解，易于掌握

宁波大学结构可靠性设计基础考试复习题

一﹑单项选择题 1．我国现行规范中一般建筑物的设计使用年限为 A ．5年 B 。25年 C ．50年 D 。100年 2.对普通房屋和构筑物，《建筑结构可靠度设计统一标准》给出的设计使用年限为 A ．5年 B 。25年 C ．50年 D 。100年 3．对临时性结构，《建筑结构可靠度设计统一标准》给出的设计使用年限为 A ．5年 B 。25年 C ．50年 D 。100年 4．我国现行建筑规范中设计基准期为 A ．10年 B 。30年 C ．50年 D 。100年 5. 现行《建筑结构荷载规范》规定的基本风压值的重现期为 A.30年 B.50年 C.100年 D.150年 6. 称确定可变作用及与时间有关的材料性能的取值而选用的时间参数为 A. 结构设计基准期 B. 结构设计使用年限 C. 结构使用年限 D. 结构全寿命 7.下面哪一个变量不是随机变量？ A ．结构构件抗力 B ．荷载最大值 T Q C ．功能函数Z D ．永久荷载标准值 8．结构可靠性是指 A ．安全性 B 。适用性 C ．耐久性 D 。安全性﹑适用性和耐久性的总称 9．在结构可靠度分析中，描述结构的极限状态一般用 A ．功能函数 B 。极限状态方程 C ．可靠度 D 。失效概率 10．裂缝超标破坏属于哪个极限状态范畴. A ．承载力极限状态 B. 正常使用极限状态 C. 稳定极限状态 D. 强度极限状态 11．规定时间规定条件预定功能相同时，可靠指标越大，结构的可靠程度 A.越高 B.越低 C.不变 D.视情况而定 12. 结构的失效概率与可靠度之和 A.等于1 B.大于1 C.小于1 D.不确定 13．当功能函数服从哪一个分布时，可靠指标与失效概率具有一一对应关系。 A ．正态分布 B 。均匀分布 C ．极值分布 D ．指数分布 14. 结构的失效概率 f P 与结构抗力R 和荷载效应S 的概率密度干涉面积。

系统的可靠性冗余分配最优配置问题

系统可靠性冗余分配最优配置问题随着科技的不断进步，人们对系统整体可靠性优化设计的要求越来越高。为了改进一个给定基本系统的可靠性，设计工程师一般有两种选择：①增强单个元件的可靠度，如加大科研成本的投入，研制出可靠度更高的元件；②对不同阶段提供冗余，即对系统的同一阶段分配多个相同的元件（相当于备用元件），当其中一个元件发生故障时，其他新的元件可以代替故障元件进行工作，以减少故障时间。而实验证明，当单个元件可靠度达到某个水平后，要想再继续增加单个元件的可靠度，其成本将呈指数增长。因此，若提高元件可靠度至某个水平之后还希望继续提升，则只能对系统进行冗余。即对系统的每个阶段进行重复配置元件,当系统发生故障时,冗余配置的部件介入并承担故障元件的工作,由此减少系统的故障时间。当对系统各阶段进行冗余配置时，系统资源也会随着每个阶段冗余度的增加带来更多消耗。即随着冗余度的增加，整个系统的成本、体积、重量、可靠度也都会有所增加。一个系统所追求的最优配置是成本、体积、重量的尽可能小，可靠度的尽可能大，但一般情况下各项目标不能同时达到最优的，这时可靠性设计者就需要在这几个目标中进行权衡。如下图所示，该系统是一个四阶串联的燃气轮机的超速监测系统原理图，k 1、k 2、k 3、k 4分别为待分配冗余的四个阶段，同一个阶段安装的元件是相同的。要对该系统进行可靠性冗余分配设计，即是在满足系统的约束条件下，通过建立模型给出一种方法来确定k 1、k 2、k 3、k 4这四个阶段元件的冗余分配数量x j 以及各阶段元件的可靠度r j ，使得系统可靠度尽可能的大，总成本、总体积、总重量尽可能的小。工程中，该系统的总体积可表示为V=∑v j n j=1x j 2，v j 为第j 级每个元件的重量和体积的乘积；总重量W=∑w j n j=1x j exp? (x j /4)，w j 为第j 级每个元件的重量；总成本C=∑αj /λj βj n j=1[x j +exp? (x j /4)]，λj 为常数，表示第j 级元件的故障率，假

结构可靠性理论的现状与发展

结构可靠性理论的现状与发展 1.引言工程结构设计的主要目的在于以最经济的途径来满足建筑物的功能要求，而可靠度是满足这一目的的有效控制参数。可靠度理论是在20世纪40年代开始提出的。最早源于军事需要用来提高电子元件的可靠度。将可靠度理论引入结构工程并加以发展无疑是结构工程学科的重大进展之一，并在许多方面得到成功应用。我国对结构可靠度理论的研究工作开展得较晚。20世纪60年代土木工程界曾广泛开展过结构安全度的研究和讨论；20世纪70年代把半经验半概率的方法用于结构设计规范中，并于1980年提出《结构设计统一标准》，从此，结构可靠度理论的应用才在国内开展。结构可靠性通常定义为：在规定的使用条件和环境下，在给定的使用寿命期间，结构有效地承受载荷和耐受环境而正常工作的能力。结构可靠性的数t指标通常用概率表示，称为结构可靠度。结构可靠性是一个广义概念，通常包含结构的安全性、适用性和耐久性三个方面。为保证结构的可靠性，首先要研究建造结构所使用材料的各项力学性能，结构上各种作用的特性，结构的内力分析方法及结构的破坏机理，除此之外，还要做到精心设计，选取合理的结构布置方案和保证结构具有明确的传力路径；精心施工，严格按照施工规程进行操作；正常使用，按设计要求使用结构并进行正常维护。然而，即便如此，也不能保证结构绝对的安全或可靠，这是因为在结构的设计、建造和使用过程中，还存在着种种影响结构可靠性的不确定性。即随机性、模糊性和知识的不完善性，合理、正常的设计、施工和使用只是保证结构具有一定可靠性的前提和基本条件。自20世纪20年代起，国际上开展了结构可靠性基本理论的研究，并逐步扩展到结构分析和设计的各个方面，包括我国在内，研究成果已应用于结构设计规范，促进了结构设计基本理论的发展。本文将基于大量的研究文献，从结构可靠性分析方法、结构体系可靠度、结构承载能力与正常使用极限状态可靠度、结构疲劳与动力可靠度、钢筋混凝土结构施工期与老化期可靠度五个方面对国内外工程结构可靠度理论和应用的发展现状作概括性地介绍， 2.结构可靠性分析方法 2.1 一次二阶矩法在实际工程中，占主流的一次二阶矩法应用相当广泛，已成为国际上结构可靠度分析和计算的基本方法。其要点是非正态随机变量的正态变换及非线性功能函数的线性化由于将非线性功能函数作了线性化处理，所以该类方法是一种近似的计算方法，但具有很强的适用性，计算精度能够满足工程需求。均值一次二阶矩法、改进的一次二阶矩法、Jc法、几何法都是以一次二阶矩法为基础的可靠度计算方法。 (1)均值一次二阶矩法。早期结构可靠度分析中，假设线性化点x 0t 就是均值点 m ，而由此得线性化的极限状态方程，在随机变量X t (i=1，2，?，n)统计独立的条件下，直接获得功能函数z的均值m x 及标准差σ x ，由此再由可靠指标β的定义求取 β= m x／σx。该方法对于非线性功能函数，因略去二阶及更高阶项，误差将随着线

随机结构系统可靠性分析与优化

编辑推荐本书的主要内容包括：绪论；结构系统可靠性的基本理论；随机有限元法；结构系统失效模式的形成及可靠性分析；结构系统强度可靠性分析；结构系统刚度可靠性分析；结构系统可靠度的敏度分析；结构系统基于可靠性的优化设计；结构系统可靠性的专题研究等。本书的特点在于重点介绍随机结构系统(如大型桁架、框架、板架、梁板及薄壁结构等)的可靠性分析，失效过程的处理及基于可靠性的优化设计的基本理论和方法。内容新颖，基本上反映了近期我们的研究成果。给出的理论公式侧重于工程上的应用，尽量略去繁琐的推导，并有数值例题及专题研究加以说明。撰写过程中，力求做到基本概念清晰、重点突出、实用性强。本书可供从事工程结构分析与设计的工程设计人员，大专院校相关专业的教师、研究生及本科生使用。本书简介本书以现代可靠性理论为基础，系统阐述了随机结构系统(如大型桁架、框架、板架、梁板及薄壁

结构等)的可靠性分析及基于可靠性的优化设计的基本理论和方法。给出的理论公式侧重于工程上的应用，尽量略去繁琐的推导，并有数值例题及专题研究加以说明。本书可供从事可靠性与优化设计的研究人员，从事工程结构分析与设计的工程技术人员，以及大专院校相关专业的教师、研究生和本科生使用。目录第1章绪论　1.1 结构系统可靠性的基本概念　1.2 结构系统的可靠性分析　1.3 结构系统基于可靠性的优化设计　1.4 结构系统可靠性分析与优化设计的历史发展第2章结构系统可靠性的基本理论　2.1 载荷和抗力变量的概率模型　2.2 可靠性指标均值的一次二阶矩（FDSM）　2.3 可靠性指标的改进一次二阶矩（AFOSM）　2.4 可靠性指标的二次二阶矩（SOSM）　2.5 蒙特卡罗（Monte—Carlo）法　2.6 可靠性计算方法的比较　2.7 载荷组合模型第3章随机有限元法　3.1 引言　3.2 随机有限元法研究现状综述　3.3 随机场的表示　3.4 随机有限元的基本方程　3.5 随机有限元法在随机结构分析中的应用　3.6 随机有限元法的发展前景及发展方向第4章结构系统失效模式的形成及可靠性分析　4.1 结构元件的承载能力　4.2 静定结构的失效分析　4.3 静不定结构的失效分析　4.4 桁架结构失效模式的可靠性指标与失效模式间的相关系数　4.5 薄壁结构失效模式的可靠性指标与失效模式间的相关系数　4.6 平面框架结构失效模式的可靠性指标及失效模式间的相关系数　4.7 板架结构失效模式的安全余量和可靠性指标　4.8 增量荷载法形成结构的安全余量第5章结构系统强度可靠性分析　5.1 失效路径和失效模式数　5.2 分枝限界法　5.3 提高分枝限界法的若干策略　5.4 一种基于增量载荷法判别主要失效模式的方法　5.5 系统可靠性的计算方法第6章结构系统刚度的可靠性分析　6.1 完整结构系统的刚度可靠性　6.2 不完整结构系统的刚度可靠性第7章结构系统可靠度的敏度分析　7.1 结构系统可靠度（β）、结构系统失效概率（P）对设计变量的偏导数　7.2 失效模式可靠度、相关系数及失效概率对设计变量的偏导数

电力系统可靠性评估指标

电力系统可靠性评估指标 1.1 大电网可靠性的测度指标 1. (电力系统的)缺电概率 LOLP loss of load probability 给定时间区间内系统不能满足负荷需求的概率，即 ∑∈=s i i P LOLP 式中：i P 为系统处于状态i 的概率；S 为给定时间区间内不能满足负荷需求的系统状态全集。 2. 缺电时间期望 LOLE loss of load expectation 给定时间区间内系统不能满足负荷需求的小时或天数的期望值。即 ∑∈=s i i T P LOLE 式中：i P 、S 含义同上； T 为给定的时间区间的小时数或天数。缺电时间期望LOLE 通常用h/a 或d/a 表示。 3. 缺电频率 LOLF loss of load frequency 给定时间区间内系统不能满足负荷需求的次数，其近似计算公式为 ∑∈=S i i F LOLF 式中：i F 为系统处于状态i 的频率；S 含义同上。LOLF 通常用次/年表示。 4. 缺电持续时间 LOLD loss of load duration 给定时间区间内系统不能满足负荷需求的平均每次持续时间，即 LOLF LOLE LOLD = LOLD 通常用小时/次表示。 5. 期望缺供电力 EDNS expected demand not supplied 系统在给定时间区间内因发电容量短缺或电网约束造成负荷需求电力削减的期望数。即 ∑∈=S i i i P C EDNS 式中：i P 为系统处于状态i 的概率；i C 为状态i 条件下削减的负荷功率；S 含义同上。期望缺供电力EDNS 通常用MW 表示。

系统可靠性分配

系统可靠性分配一、概述系统可靠性分配是系统可靠性设计的主要内容之一。它是根据一定的原则和方法，将系统可靠性指标自上而下逐级分配到下属各级产品的过程，也是人力、物力、财力合理试用的过程。可靠性指标分配的目的在于将可靠性指标层层落实，使各级设计者明确自己的目标以便采取响应的措施，将可靠性设计进去。对可靠性指标进行合理分配必须吃透两头：一头是对全局深刻了解，另一头是充分了解各个局部的特点。了解全局主要包括：用户对可靠性的目前要求及潜在要求，与可靠性相关的各种约束条件，例如性能要求、尺寸、重量、进度、成本、维修要求等。了解局部主要包括：下属产品技术难度，所含新技术比例；目前能达到的可靠性水平；提高可靠性的必要性及可能性；局部在全局的地位，是否是薄弱环节等。可靠性分配与可靠性预计之间可以起到相辅相成的作用。建立在可靠性预计基础上的分配将会使这种分配更加合理。因此，在可靠性分配前，硬首先做好可靠性预计工作。可靠性分配应尽早进行才有意义，一般适用于方案论证阶段及设计阶段早期。需要说明的是，在进行可靠性指标分配时，由于许多情况还不明朗，可供使用的信息有限，很难做到一次分配到位。因而需要进行调整或再分配，即是说，可靠性分配是一个渐进、反复的过程。二、可靠性分配的准则要是可靠性分配做到合理，必须一方面满足系统的可靠性指标要求和约束条件要求；另一方面要具有可行性。为此，需遵循以下准则： ⑴危害度愈高，可靠性分配值愈高； ⑵无约束条件时，可靠性的分配值允许较高； ⑶复杂程度高，可靠性的分配值应适当降低； ⑷技术难度大，可靠性的分配值应适当降低； ⑸不成熟产品，可靠性的分配值应适当降低； ⑹恶劣环境条件工作的产品，可靠性的分配值应适当降低； ⑺工作时间长的产品，可靠性的分配值应适当降低。以上准则是从不同的角度，逐一陈述的，即只考虑了但因素。实际分配中，系统所属产品往往是多因素的，在运用以上准则时要注意综合权衡。三、可靠性分配方法的分类按可靠性的模型分，可分为基本可靠性分配和任务可靠性分配。按约束条件分，可分为无约束系统可靠性分配和有约束系统可靠性分配。按分配的次数分，可分为首次分配和二次分配等。

系统可靠性分配报告

项目名称系统可靠性分配报告编制：___________________ 审核：___________________ RAMS经理：___________________ 技术经理：___________________

目录 1.概述 (3) 2.可靠性建模 (3) 3.可靠性指标分配 (3) 3.1可靠性指标分配方法 (3) 3.2可靠性指标分配原则 (4) 3.3系统的可靠性分配 (6)

1.概述正文宋体、小四、行距固定值20磅 …… 2.可靠性建模正文宋体、小四、行距固定值20磅 …… 3.可靠性指标分配可靠性分配即根据项目技术协议中规定的可靠性指标，按照一定的方法合理的分配到各个子系统功能模块或部组件，确定薄弱环节，采取有效的措施改进设计，从而保证各部组件、各分系统以及全系统达到可靠性指标要求。可靠性分配时一个自上而下，由大到小，从整体到局部，逐步分解，分配到各分系统，设备和元器件的过程。可靠性分配的目的是使各级设计人员明确其可靠性设计要求，根据要求估计所需的人力、时间和资源，并研究实现这个要求的可能性及办法。 3.1可靠性指标分配方法可靠性分配中采用了评分分配法。该分配方法是通过有经验的设计人员或专家对影响可靠性的几种因素评分，并对评分值进行综合分析以获得各单元产品之间的可靠性相对比值，再根据该比值给每个分系统或设备分配可靠性指标。它适用于具备一定的人员技术素质基

础，可以发挥人员的主观能动性，发挥人员的工程经验，并使评分结果具有一定的收敛性。 3.2可靠性指标分配原则 ①对于复杂度高的分系统、设备等，应分配较低的可靠性指标。因为产品越复杂，其组成单元就越多，要达到高可靠性就越困难并且更为费钱。 ②对于技术上不成熟的产品，分配较低的可靠性指标。对于这种产品提出高可靠性要求会延长研制时间，增加研制费用。 ③对于处于恶劣环境条件下工作的产品，应分配较低的可靠性指标。因为恶劣的环境会增加产品的故障率。 ④当把可靠度作为分配参数时，对于需要长期工作的产品，分配较低的可靠性指标。因为产品的可靠性随着工作时间的增加而降低。 ⑤对于重要度高的产品，应分配较高的可靠性指标。因为重要度高的产品的故障会影响人身安全或任务的完成。评分法对上述因素进行综合评价，依据评价结果对可靠性指标进行分配。首先按照各因素对可靠性的要求，划分4个等级，等级标号越高对可靠性要求越低，分配的不可靠度或故障率越高。表1给出了可靠性影响因素等级划分标准。等级重要度复杂性维修性测试性 1 造成系统功能丧失结构简单，维修非常困无法检测

可靠性分配理论及其应用

可靠性分配及其应用 [摘要]可靠性分配是系统可靠性设计的重要任务之一，其结果直接影响系统的设计方案。为了能快速获得在一定费用约束条件下的可靠性优化分配结果，减少分配过程中的主观因素，建立了可靠性预计值的可靠性分配模型，并设计了新的编码方式和新的变异率调整模型，使改进后的遗传算法能用于求解复杂系统的可靠性分配问题。最后给出导弹武器可靠性分配的计算实例和结果分析。 0 引言可靠性分配是可靠性设计的重要任务之一，是把系统设计任务书中规定的可靠性指标，由上到下、由大到小、由整体到局部，按一定的分配方法分配给组成该系统的分系统、设备及元件。通过可靠性指标的分配，可以从技术、人力、时间、资源各个方面分析各部分指标实现的难易情况，从而使系统各层次的设计人员明确各自的设计目标，为指标监控和采取改进措施提供依据。对复杂系统来说，为使可靠性分配方案更为合理，要综合考虑系统各组成单元间在重要度、复杂度、技术发展水平、工作时间和环境条件等方面的不同，进行可靠性优化分配的实质就是综合以上各方面因素，在一定的分配原则下，得到合理的可靠性分配值的优化解。 1 可靠性分配的定义所谓系统可靠性分配就是要求系统在定义体系结构的时候，设法将系统分解成部件(子系统或模块)，并且为了保证各部件的设计时间、难度、风险大致相等，必须根据系统可靠性要求，确定各模块的可靠性，以保证使得系统开发费最低。从可靠性分配的定义可以看出，可靠性分配要求在系统生存周期的定义阶段就进行，即在系统的可行性论证、需求分析、初步设计、详细设计阶段进行。随着系统设计的深入，我们可以得到更多的相关信息，从而使可靠性分配结果也越来越趋向合理。比如在可行性论证阶段，因为此时系统的相关信息较少，所以我们可以根据类似产品运用类比法进行可靠性初步分配;而到详细设计阶段，由于可以获得系统复杂性、操作剖面等一些信息，我们就可以用更好的分配方法(如基于操作剖面的可靠性分配法)使结果更加精确。事实上，可靠性分配还可以在开发阶段根据需要进行调整。

可靠性定义及其度量指标

可靠性定义及其度量指标【大纲考试内容要求】： 1、了解机械失效三个阶段和维修度、有效度、平均无故障工作时间； 2、熟悉可靠性、故障率、可靠性预计、人机界面设计要点。【教材内容】：第四节机械的可靠性设计与维修性设计一、可靠性定义及其度量指标 (一)可靠性定义所谓可靠性是指系统或产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定功能的能力。这里所说的规定条件包括产品所处的环境条件(温度、湿度、压力、振动、冲击、尘埃、雨淋、日晒等)、使用条件(载荷大小和性质、操作者的技术水平等)、维修条件(维修方法、手段、设备和技术水平等)。在不同规定条件下，产品的可靠性是不同的。规定时间是指产品的可靠性与使用时间的长短有密切关系，产品随着使用时间或储存时间的推移，性能逐渐劣化，可靠性降低。所以，可靠性是时间的函数。这里所规定的时间是广义的，可以是时间，也可以用距离或循环次数等表示。 (二)可靠性度量指标 1．可靠度可靠度是可靠性的量化指标，即系统或产品在规定条件和规定时间内完成规定功能的概率。可靠度是时间的函数，常用R(t)表示，称为可靠度函数。产品出故障的概率是通过多次试验中该产品发生故障的频率来估计的。例如，取N个产品进行试验，若在规定时间t内共有Nf(t)个产品出故障，则该产品可靠度的观测值可用下式近似表示：R(t)≈[N—Nf(t)]／N (4—7) 与可靠度相反的一个参数叫不可靠度。它是系统或产品在规定条件和规定时间内未完成规定功能

的概率，即发生故障的概率，所以也称累积故障概率。不可靠度也是时间的函数，常用F(t)表示。同样对N个产品进行寿命试验，试验到瞬间的故障数为Nf(t)，则当N足够大时，产品工作到t 瞬间的不可靠度的观测值(即累积故障概率)可近似表示为： F(t)≈Nf(t)／N (4—8) 可靠度数值应根据具体产品的要求来确定，一般原则是根据故障发生后导致事故的后果和经济损失而定。 2．故障率(或失效率) 故障率是指工作到t 时刻尚未发生故障的产品，在该时刻后单位时间内发生故障的概率。故障率也是时间的函数，记为γ(t)，称为故障率函数。产品的故障率是一个条件概率，它表示产品在工作到t 时刻的条件下，单位时间内的故障概率。它反映t 时刻产品发生故障的速率，称为产品在该时刻的瞬时故障率且γ(t)，习惯称故障率。故障率的观测值等于N个产品在t时刻后单位时间内的故障产品数△Nf(t)／△t与在t时刻还能正常工作的产品数Ns(t)之比，即： γ(t)＝△Nf(t)／[Ns(t)·△t] (4——9) 故障率(失效率)的常用单位为(1／106h)。产品在其整个寿命期间内各个时期的故障率是不同的，其故障率随时间变化的曲线称为寿命的曲线，也称浴盆曲线，如图4—6所示。由图可见，产品的失效过程可分为以下3个阶段：

可靠性的发展史

可靠性理论的发展史摘要：从可靠性的诞生开始，阐述了可靠性在各个时代的理论和应用上的状态；介绍了可靠性的基本内容、发展过程、研究现状和方法的各自特点；并提出了未来系统可靠性发展可能存在的问题。关键字：可靠性发展历史 Abstract: This essay introduces the states of theories and applications of reliability in each development periods from its birth; and introduces the basics, development, current situation and approaches of reliability study; and makes a discussion about the problems which might be faced in the future study. Keywords: Reliability, Development, History 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。可靠性又可分为两种：一种是固有可靠性，是指产品在设计、制造过程中，产品对象已经赋予的固有属性，这部分的可靠性是在产品在设计开发时可以控制的；一种是使用可靠性，是指产品在实际使用过程中表现出来的可靠性，除了固有可选性的影响因素外，还需要考虑产品安装、操作使用、维修保障等各方面因素的影响。可靠性和质量不可分离，其前身是伴随着兵器的发展而诞生和发展。在公元前26世纪的冷兵器时期，到1703年英法两国完全取消长矛为止，前后经历了4000年发展成长的漫长过程中，人类已经对当时所制作的石兵器进行了简单检验。在殷商时代已有的文字记载中，就有关于生产状况和产品质量的监督和检验，对质量和可靠性方面已有了朴素的认识。热兵器的成熟期在国际上二战时期德国使用火箭和美国使用原子弹为标志。当时，德国发射的火箭不可靠及美国的航空无线电设备不能正常工作。德国使用V-2火箭袭击伦敦，有80枚火箭没有起飞就爆炸，还有的火箭没有到达目的地就坠落；美国当时的航空无线电设备有60%不能正常工作，其电子设备在规定的使用期限内仅有30%的时间能有效工作。二战期间，因可靠性引起的飞机损失惨重，损失飞机2100架，是被击落飞机的1.5倍。其实，与可靠性有关的数学基础理论很早就发展起来了。可靠性最主要的理论基础概率论早在17 世纪初就逐步确立；另一主要基础理论数理统计学在20世纪30 年代初期也得到了迅速发展；作为与工程实践的结合,除了三、四十年代提出的机械维修概率、长途电话强度的概率分布、更新理论、试件疲劳与极限理论的关系外，1939 年瑞典人威布

结构可靠性分析试卷及答案

（）成人高等教育本科课程考试试卷（A ）卷姓名：专业：年级：（本）科一﹑单项选择题（每小题2分，共40分） 1．我国现行规范中一般建筑物的设计使用年限为（） A ．5年 B 。25年 C ．50年 D 。100年 2.对普通房屋和构筑物，《建筑结构可靠度设计统一标准》给出的设计使用年限为（） A ．5年 B 。25年 C ．50年 D 。100年 3．对临时性结构，《建筑结构可靠度设计统一标准》给出的设计使用年限为（） A ．5年 B 。25年 C ．50年 D 。100年 4．我国现行建筑规范中设计基准期为（） 5． A ．10年 B 。30年 C ．50年 D 。100年 5. 现行《建筑结构荷载规范》规定的基本风压值的重现期为（） A.30年 B.50年 C.100年 D.150年

6. 称确定可变作用及与时间有关的材料性能的取值而选用的时间参数为（） A. 结构设计基准期 B. 结构设计使用年限 C. 结构使用年限 D. 结构全寿命 7.下面哪一个变量不是随机变量？（） A．结构构件抗力 B．荷载最大值TQ C．功能函数Z D．永久荷载标准值 8．结构可靠性是指（） A．安全性 B。适用性 C．耐久性 D。安全性﹑适用性和耐久性的总称 9．在结构可靠度分析中，描述结构的极限状态一般用（） A．功能函数 B。极限状态方程 C．可靠度 D。失效概率 10．裂缝超标破坏属于哪个极限状态范畴.（） A．承载力极限状态 B. 正常使用极限状态 C. 稳定极限状态 D. 强度极限状态 11．规定时间规定条件预定功能相同时，可靠指标越大，结构的可靠程度（）. A.越高 B.越低 C.不变 D.视情况而定 12. 结构的失效概率与可靠度之和（） A.等于1 B.大于1 C.小于1 D.不确定 13．当功能函数服从哪一个分布时，可靠指标与失效概率具有一一对应关系。（） A．正态分布 B。均匀分布 C．极值分布 D．指数分布 14. 静定结构体系可用下列逻辑模型表示。（）

军用飞机可靠性维修性指标确定方法

军用飞机可靠性维修性指标确定方法来源：航空标准化与质量1999 作者：任占勇发表时间：2010-07-07 09:42:32 摘要介绍了军用飞机常用的可靠性维修性量值及其相互关系，阐述了确定军用飞机可靠性维修性指标的基本依据和考虑因素，给出了确定可靠性维修性指标的基本程序。关键词军用飞机可靠性维修性指标随着GJB 450《装备研制与生产的可靠性大纲》和GJB 368《装备维修性通用规范》的实施和应用，装备的可靠性维修性(以下简写为R／M)水平已作为合同指标摆到与装备的性能指标同等重要的程度。因此，R／M指标也就成了订购方和承制方共同关心的问题。尽管已经制定了GJB 1909．1《装备可靠性维修性参数选择和指标确定要求总则》和GJB 1909．5《装备可靠性维修性参数选择和指标确定要求军用飞机》，但由于我国R／M工程起步较晚，尚缺乏定量设计的经验和量化数据，在R／M指标的确定过程中仍存在许多问题，如确定指标时应考虑哪些因素，各个量值间的相互关系等。本文针对军用飞机R／M指标的确定作一简要论述，以供应用GJB 1909．5时参考和借鉴。 1常用的R／M量值及其相互关系 1．1目标值、门限值和研制结束门限值目标值、门限值和研制结束门限值均为使用指标，它们一般以使用参数的形式表示，主要用于订购方表述对飞机R／M的使用需求。目标值是订购方在权衡分析后期望飞机在成熟期达到的使用指标。实现这一指标要求，可使军用飞机达到最佳的效费比，同时，它也是确定门限值和规定值的依据。门限值是订购方根据目标值及有关因素，如飞机的复杂程度、现有技术水平、投入的经费等经综合分析后，要求飞机在成熟期必须达到的使用指标。这一指标，是满足军用飞机规定任务所必需的最低的R／M水平，同时，它也是确定研制结束门限值和最低可接受值的依据。研制结束门限值是订购方根据门限值及有关因素，如进度要求、飞机预期的使用频度、达到成熟期的时间要求、预期的增长率等经综合分析后，要求飞机在研制结束时必须达到的使用指标。这一指标，可使交付订购方的飞机具有初步的作战能力，同时，它也是确定研制结束最低可接受值的依据。表1和表2给出了部分国外航空产品的R／M目标值、门限值和研制结束门限值。表1国外部分航空产品的R／M 的目标值与门限值产品名称参数门限值目标值门限值与目标值之比，％ F／A－18战斗机 MFHBF（FH） 3.7 5.0 74 B－1B轰炸机 MTBM（FH） 1.0 2.0 50 UH－60A直MFHBF（FH） 3.5 4.0 88

结构可靠性理论与应用的国内外研究现状

结构可靠性理论与应用的国内外研究现状摘要：自20世纪20年代以来，工程结构可靠性理论和应用的研究已取得了重大进展。许多国家开始研究在结构设计规范中的应用。从结构可靠性理论的发展历史、国内外科学家对结构可靠性理论所做的工作及成果、与目前此问题存在的一些不足之处。关键词：工程结构可靠性理论发展结构可靠性理论是随着人们对工程中各种不确定性认识的发展建立并逐步完善起来的一门新兴学科，它对结构的分析与设计具有重要指导意义。自20世纪20年代以来，结构可靠性的理论和应用的研究取得了重大发展。本文从结构可靠性理论的发展历史、国内外科学家对结构可靠性理论所做的工作及成果、与目前此问题存在的一些不足之处这三方面进行了简单的总结。 1 结构可靠性理论的发展历史结构系统可靠性理论是一门新兴的边缘学科。它以概率论、数理统计方法和随机过程理论为基础，以结构分析的有限元法和网络分析技术为工具，从系统角度出发，将结构系统的设计、分析、评价、检测和维护等融为一体。作为一种科学分析方法和实用技术，狭义地讲，它研究结构系统在规定的使用条件与环境下，在给定的使用寿命期间，能有效地承受载荷和耐受环境影响而正常工作的概率。将概率论和数理统计方法应用于结构可靠性分析的最早尝试可以追溯到20世纪初Forsell和Mayer等人的工作。尽管这些早期研究工作富有创造性，但由于当时的科技发展水平和实际需要，结构系统可靠性作为一种新的设计思想和分析方法并未引起社会的足够重视。第二次世界大战期间及随后的岁月中，有关机电设备、船舶、压力容器、飞行装置和海上石油勘探平台等，在设计使用寿命期限内，在规定的荷载条件与环境下，不能预期正常工作的事例不断增多和日趋严重。这说明了以安全系数法为代表的传统设计方法对环境条件和结构特性的决定论假设是不适当的。必须从概率论的观点出发，对有关的设计参量进行统计分析，研究它们的分布规律和相关特性，从而制订出一整套新的合理的设计规范。因为采用全概率分析方法，研究了传统的安全系数和结构破坏概率之间的内在关系，提出了考虑多种因素，主要是有初始损伤条件下的结构系统可靠性分析的数学模型。正是由于此项工作，才促成了结构系统可靠性分析理论由经典向现代的过渡。而后又有科学家建议根据失效面而不是失效函数定义失效模式的可靠指标β。对于同一失效面，这样定义的β不会由于选择不同的等价失效函数而发生变化。从而提出了一种有效的算法使得任何非正态随机变量都能够在设计点处转化为正态随机变量，从而使计算由非正态随机变量和非线性极限承载状态构成的失效模式的失效概率成为可能。弗罗伊登彻尔差不多和尔然尼钦等人同时展开了结构可靠性的研究工作。他提出的在随机荷载作用下结构安全度的基本问题首次得到工程界的赞同和接受。1947他发表了“结构安全度”一文

结构可靠性考试试题及答案

共1 页第1 页 10 ?描述工程结构材料性能的质量要求。

1结构可靠性的指标有哪些？结构可靠性是结构的强度，稳定即所谓安全性，结构的适用性，结构的耐久性的总称。结构的安全性是指(1)结构能承受在正常施工和正常使用时，可能出现的各种作用。 (2)结构在偶然事件发生时及发生后，仍能保持必需的整体稳定性；结构的适用性是指在正常使用时，具有良好的工作性能；结构的耐久性是指在正常维修和保护下，具有良好的耐久性能。具体到已进入实用阶段的近似概率模式有失效概率 P f 和可靠指标3。 2 ?试比较定值设计方法和概率设计方法的不同和特点。定值设计法将有关参数看成是不变的定值，并主要在经验的基础上确定设计安全因数，由于采用的荷载和材料强度设计取值的原则不同，安全因数并不能从定量上度量结构的可靠度。概率设计法是将作用荷载和抗力都看成是随即变量，并用失效概率或可靠指标来度量结构的可靠程度。这种方法以承认结构有失效的可能性为前提，从抗力大于荷载的概率出发进行可靠度设计的，而不是用一个笼统的安全因数。它比定值法更能揭示结构失效的成因，在观念上更容易为人们所接受。结构绝对安全是不可能的，这样的设计目的也不必要。结构设计的主要目的是在可接受的概率水平上保证结构在规定设计使用期满足预期的用途。 3.随机变量有哪几种常见的分布函数? (1) 二项式分布；X 在n 次试验中，事件 A 出现k 次的概率为: k k n-k k n-k 、 P(X=k)=C n pq (n!p q )/ k!(n-k)! (2 )均匀分布 (3)普阿松分布 (4)正态分布；密度函数为 (5 )极值分布 f (x )R e 憑亠卜哎亠) (6 )皮尔逊曲线族；将 dy _ x d y 积分 — 2 d x a 0 ■ a 1x - a 2x f X = X 2 - X i i 0 捲 _ X _ x 2 其它 C n k k n-k p q k! -k