可靠性设计分析试题BWord格式.docx
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可靠性设计分析试题BWord格式.docx
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(1)(10分)画出典型产品的故障率曲线,并标明:
1)故障阶段;
2)使用寿命;
3)计划维修后的故障率变化情况。
(2)(10分)什么是基本可靠性模型?
什么是任务可靠性模型?
举例说明。
4.(10分)题图4(a)、(b)两部分是等价的吗?
请说明理由。
当表决器可靠度为1,组成单元的故障率均为常值
时,请推导出三中取二系统的可靠度和MTBCF表达式。
题图4
5.(10分)四个寿命分布为指数分布的独立单元构成一个串联系统,每个单元的MTBF分别为:
300、500、250和150小时。
若要求新系统的MTBF为10小时,试按比例将MTBF分至各单元,并计算新系统各单元工作10小时时的系统可靠度。
6.(20分)已知某系统故障的故障树如下图所示,其元件MTBF均为2000小时,服从指数分布。
1)求出最小割集(10分);
2)预计该系统工作100小时的可靠度(10分)。
(11)(√)系统优化权衡的核心是效能、寿命周期费用两个概念之间的权衡。
(12)(×
)产品的故障密度函数反映了产品的故障强度。
(13)(×
)对于含有桥联的可靠性框图,在划分虚单元后得到的可靠性框图应是一个简洁的串、并联组合模型。
(14)(×
)提高机械零件安全系数,就可相应提高其静强度可靠度。
(15)(×
)相似产品可靠性预计法要求新产品的预计结果必须好于相似的老产品。
(16)(√)并非所有的故障都经历潜在故障再到功能故障这一变化过程。
(17)(√)故障树也是一种可靠性模型。
(18)(×
)事件树中的后续事件是在初因事件发生后,可能相继发生的非正常事件。
(19)(√)电子元器件是能够完成预定功能且不能再分割的电路基本单元。
(20)(√)与电子产品相比,机械产品的失效主要是耗损型失效。
(10)系统效能是系统可用性、可信性及固有能力的综合反映。
(11)产品可靠性定义的要素为规定条件、规定时间和规定功能。
(12)可靠性定量要求的制定,即对定量描述产品可靠性的参数的选择及其指标的确定。
(13)应力分析法用于产品详细设计阶段的电子元器件故障率预计。
(14)在进行FMEA之前,应首先规定FMEA从哪个产品层次开始到哪个产品层次结束,这种规定的FMEA层次称为约定层次,一般将最顶层的约定层次称为初始约定层次。
(15)故障树构图的元素是事件和逻辑门。
(16)事件的风险定义为事件的发生概率与其损失值的乘积。
(17)PPL的含义是PreferredPartList(优选元器件清单)。
(18)田口方法将产品的设计分为三次:
系统设计、参数设计和容差设计。
4)故障阶段;
5)使用寿命;
6)计划维修后的故障率变化情况。
教材第14页图2-6
画出典型产品的故障率曲线:
2分
1)4分,2)、3)各2分
答:
基本可靠性模型是用来估计产品及其组成单元可能发生的故障引起的维修及保障要求的可靠性模型(2分)。
系统中任一单元发生故障后,都需要维修或更换,都会产生维修及保障要求,故而可以把它看作度量使用费用的一种模型。
基本可靠性模型是一个全串联模型(1分)。
所以,储备单元越多,系统的基本可靠性越低(1分)。
任务可靠性模型是用以估计产品在执行任务过程中完成规定功能的概率,描述完成任务过程中产品各单元的预定作用并度量工作有效性的一种可靠性模型(2分)。
显然,系统中储备单元越多,则其任务可靠性越高(1分)。
举例:
教材p.24图3-3及有关叙述(3分)。
是等价的(2分)。
理由(4分)。
由
、
得:
(过程1分,结果1分)
解:
原系统故障率λs老=1/300+1/500+1/250+1/150=(5+3+6+10)/1500=2/125(1/h)(1分)
(1分)
其中
=1/10=0.1(1/h)(1分)
所以各单元按比例进行可靠性分配的结果为:
(4分)
λ1*=0.1*125/2/300=1/48(1/h),
=48h;
λ2*=0.1*125/2/500=1/80(1/h),
=80h;
λ3*=0.1*125/2/250=1/40(1/h),
=40h;
λ4*=0.1*125/2/150=1/24(1/h),
=24h。
按上述分配所得系统的故障率为λ1*+λ2*+λ3*+λ4*=0.1h-1=
(1分)
所以各单元工作10小时时系统可靠度R(10)=e-0.1*10=0.36787944117144232159552377016146(2分)
3)求出最小割集(10分);
4)预计该系统工作100小时的可靠度(10分)。
1)设T为顶事件:
“系统故障”
2)
(其中各单元均对应故障树逆事件)
把系统简化为三个单元,如图:
所以,系统的可靠度:
可靠性设计基础试卷
考试时间:
2011年月日
成绩
学院:
班级:
姓名;
学号:
题目
一
二
三
四
五
六
分数
一、判断题(1'
×
15,共15分)
1.不可靠度F(t)为在规定时间内丧失规定功能的概率,它是增函数。
()
2.同一产品越新,可靠性越高。
()
3.为提高可靠性试验的效率,在做加速寿命试验时,可以改变产品失效机理。
()
4.某产品的寿命服从指数分布,则该产品工作一段时间t0后,其故障率λ上升。
5.一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。
()
6.可靠性筛选可以提高一批产品的使用可靠性,但不能提高每一个产品的固有
可靠性。
()
7.通过对系统可靠性模型中串联模型与并联模型的分析可知,可靠性并联等于
不可靠性串联,他们之间存在对偶性。
()
8.采用贮备模型可以提高产品的任务可靠性和基本可靠性。
()
9.割集是指故障树中一些底时间的集合,当这些底事件的任一事件发生时,顶事件必然发生。
()
10.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。
()
11.FMEA是一种自下而上(由元件到系统)的失效因果关系的分析程序,而FTA是一种由上而下(由系统到元件)的系统完整的失效因果关系的分析程序。
12.在各个底事件发生概率差别较大时,阶数越小的最小割集越重要。
13.老练的目的在于元器件投入使用前,先把使用后可能发生的参数漂移消除掉,从而达到稳定的目的。
()
14.区间估计的置信度和精确度是相互矛盾的,置信度越高,估计精度越低。
15.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,因此选用安全系数可以替代可靠性设计。
()
二、填空题(1'
10,共10分)
1.产品的失效率曲线一般分为早期失效期、、三个阶段。
2.可靠性预计方法包括、故障率预计法、相似产品法等。
3.可靠性试验中,环境应力筛选最有效的办法是和。
4.可靠性的发展趋势有、。
5.系统可靠性模型包括、、n中取r模型(r/n)、混合式贮备模型、多数表决贮备模型等。
三、选择题(2'
15,共30分)
1.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条件下所作的试验叫()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
2.设t=0时,投入工作的1000只灯泡,并以天作为度量时间的单位,当t=365天时,又发现有2只灯泡坏了,则该种灯泡的故障率约为。
A.998
B.002
C.004
D.996
3.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.2500h
B.2000h
C.2400h
D.9600h
4.可靠性试验可分为工程试验和()。
A.统计试验
B.可靠性鉴定试验
C.可靠性验收试验
D.可靠性增长试验
5.应力分析法适用于电子产品设计开发的()。
A.早期
B.中期
C.详细设计阶段
D.定稿阶段
6.故障树分析是用一系列符号、和转移符号描述系统中各种事件之间的因果关系。
A.集合符号
B.运算符号
C.几何图形
D.逻辑符号
7.对可靠性实验叙述错误的是()
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一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
8.开展可靠性设计,首先应规定定性定量的可靠性要求,最常用的可靠性指标是。
A.MTTF
B.MTBF
C.MTTR
D.FMECA
9.计算产品任务可靠性时考虑的故障是()。
A.任务期间影响任务完成的故障
B.寿命期间所有的故障
C.修理时发现的故障
D.偶发的故障
10.产品可靠性与无关。
A.规定概率
B.规定条件
C.规定时间
D.规定功能
11.()是产品的可靠性、维修性和维修保障的综合反映。
A.使用可用性
B.固有可用性
C.基本可靠性
D.任务可靠性
12.下列说法正确的是。
A.使产品不能完成规定任务或导致人或物的重大损失的成为故障
B.偶然故障是由于偶然因素引起的故障,只能通过概率统计来预测
C.故障按统计特性可分为偶然故障和耗损故障
D.偶然故障可通过预防维修防止故障的发生,延长产品的使用寿命
13.产品的可靠性框图是用方框的形式表示产品中各单元之间的功能,产品原理图表示产品各单元的。
A.逻辑关系,物理关系
B.物理关系,逻辑关系
C.逻辑关系,统计关系
D.物理关系,统计关系
14.评定产品基本可靠性时应统计的故障是。
A.发生在任务期间的故障
D.危及任务完成的故障
15.在FMECA分析过程中,正确的预防和纠正措施是。
A.进行可靠性寿命试验
B.更换故障件
C.降低工作环境应力
D.改进设计及工艺、
四、简答题(5'
4,共20分)
1.衡量产品可靠性指标中最常用最主要的四个是什么?
并解释其基本含义。
2.试分析可靠性、维修性、保障资源与保障性之间的关系。
3.简要说明老练与筛选的目的及二者的异同。
4.什么是失效?
什么事失效模式?
研究产品失效的方法主要有哪两种?
五、计算题(10'
2,共20分)
1.某系统可靠性框图如下所示:
其中R1=0.96,R2=0.92,R3=0.95,R4=0.98,R5=0.92。
要求:
1)画出相应的故障树,并写出最小割集表达式;
2)求出该系统的可靠度。
2.某发动机的应力、强度为正态分布。
其参数:
1)求R
2)该零件经热处理后的
,R=?
3)从上述计算中,你能得出什么结论?
六、开放题(5分)
通过对本课程的学习,请结合自身专业谈谈你的收获和对课程的建议。
致谢
本套试题由机械工程学院同学通力完成出题工作,念龙生和徐龙起同学完成判断题,师雪艳、徐玉坤、侯龙飞同学完成填空题,李志林、吴雄辉、徐俊韬、刘书杰同学完成选择题,罗增、张仲凯、江航、余淼、赵金磊同学完成简答题和计算题,陈文迪同学完成开放性试题,并负责卷面的排版工作,全卷最后由李志林同学统稿编辑。
感谢以上同学在出卷中的努力付出,感谢刘老师在课程中对于我们的指导关心和帮助。
衷心祝愿每个同学都能取得好成绩!
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- 可靠性 设计 分析 试题