可靠性設(shè)計(jì)分析試題A

1、1判斷題（共20分，每題2分，答錯(cuò)倒扣1分）(1) （ ）系統(tǒng)可靠性與維修性決定了系統(tǒng)的可用性和可信性。(2) （ ）為簡化故障樹，可將邏輯門之間的中間事件省略。(3) （ ）在系統(tǒng)壽命周期的各階段中，可靠性指標(biāo)是不變的。(4) （ ）如果規(guī)定的系統(tǒng)故障率指標(biāo)是每單位時(shí)間0.16，考慮分配余量，可以按每單位時(shí)間0.2進(jìn)行可靠性分配。(5) （ ）MTBF和MFHBF都是基本可靠性參數(shù)。(6) （ ）電子元器件的質(zhì)量等級(jí)愈高，并不一定表示其可靠性愈高。(7) （ ）事件樹的后果事件指由于初因事件及其后續(xù)事件的發(fā)生或不發(fā)生所導(dǎo)致的不良結(jié)果。(8) （ ）對(duì)于大多數(shù)武器裝備，其壽命周期費(fèi)用中的使用保

2、障費(fèi)用要比研制和生產(chǎn)費(fèi)用高。(9) （ ）所有產(chǎn)品的故障率隨時(shí)間的變化規(guī)律，都要經(jīng)過浴盆曲線的早期故障階段、偶然故障階段和耗損故障階段。(10) （ ）各種產(chǎn)品的可靠度函數(shù)曲線隨時(shí)間的增加都呈下降趨勢(shì)。2填空題（共20分，每空2分）(1) MFHBF的中文含義為 。(2) 平均故障前時(shí)間MTTF與可靠度R(t)之間的關(guān)系式是 。(3) 與電子、電器設(shè)備構(gòu)成的系統(tǒng)相比，機(jī)械產(chǎn)品可靠性特點(diǎn)一是壽命不服從 分布，二是零部件 程度低。(4) 在系統(tǒng)所處的特定條件下，出現(xiàn)的未預(yù)期到的通路稱為 。(5) 最壞情況容差分析法中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)在工作點(diǎn)附近可微且變化較小、容差分析精度要求不高、設(shè)計(jì)參數(shù)變化范圍較小

3、時(shí)，可采用 ；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)在工作點(diǎn)可微且變化較大，或容差分析精度要求較高，或設(shè)計(jì)參數(shù)變化范圍較大時(shí)，可采用 。(6) 一般地，二維危害性矩陣圖的橫坐標(biāo)為嚴(yán)酷度類別，縱坐標(biāo)根據(jù)情況可選下列三項(xiàng)之一： 、 或 。3簡要描述故障樹“三早”簡化技術(shù)的內(nèi)容。（10分）4寫出故障率、可靠度及故障密度函數(shù)的定義式，推導(dǎo)出三者的關(guān)系式，并最終推導(dǎo)出可靠度與故障率函數(shù)的關(guān)系式。（20分）5如題6圖 (a)所示系統(tǒng)，表示當(dāng)開關(guān)E打開時(shí)，發(fā)電機(jī)A向設(shè)備B供電，發(fā)電機(jī)C向設(shè)備D供電。如果發(fā)電機(jī)A或C壞了，合上開關(guān)E，由發(fā)電機(jī)C或A向設(shè)備B和D供電。請(qǐng)從題6圖 (b)、 (c)、 (d)選出正確的可靠性模型（2分），并說

4、明其理由（8分）。（本題共10分）題6圖 系統(tǒng)原理圖和網(wǎng)絡(luò)圖6 計(jì)算題（20分）系統(tǒng)可靠性框圖如下所示：要求：1) 畫出相應(yīng)的故障樹，寫出其結(jié)構(gòu)函數(shù)原型并化為最小割集表達(dá)式； 2) 計(jì)算各底事件的結(jié)構(gòu)重要度并給出分析結(jié)論。姓名：學(xué)號(hào)：1判斷題（共20分，每題2分，答錯(cuò)倒扣1分）(11) （ ）系統(tǒng)可靠性與維修性決定了系統(tǒng)的可用性和可信性。(12) （ ）為簡化故障樹，可將邏輯門之間的中間事件省略。(13) （ ）在系統(tǒng)壽命周期的各階段中，可靠性指標(biāo)是不變的。(14) （ ）如果規(guī)定的系統(tǒng)故障率指標(biāo)是每單位時(shí)間0.16，考慮分配余量，可以按每單位時(shí)間0.2進(jìn)行可靠性分配。(15) （ ）MTBF

5、和MFHBF都是基本可靠性參數(shù)。(16) （ ）電子元器件的質(zhì)量等級(jí)愈高，并不一定表示其可靠性愈高。(17) （ ）事件樹的后果事件指由于初因事件及其后續(xù)事件的發(fā)生或不發(fā)生所導(dǎo)致的不良結(jié)果。(18) （ ）對(duì)于大多數(shù)武器裝備，其壽命周期費(fèi)用中的使用保障費(fèi)用要比研制和生產(chǎn)費(fèi)用高。(19) （ ）所有產(chǎn)品的故障率隨時(shí)間的變化規(guī)律，都要經(jīng)過浴盆曲線的早期故障階段、偶然故障階段和耗損故障階段。(20) （ ）各種產(chǎn)品的可靠度函數(shù)曲線隨時(shí)間的增加都呈下降趨勢(shì)。2填空題（共20分，每空2分）(7) MFHBF的中文含義為平均故障間隔飛行小時(shí) 。(8) 平均故障前時(shí)間MTTF與可靠度R(t)之間的關(guān)系式是

6、。(9) 與電子、電器設(shè)備構(gòu)成的系統(tǒng)相比，機(jī)械產(chǎn)品可靠性特點(diǎn)一是壽命不服從 指數(shù) 分布，二是零部件 標(biāo)準(zhǔn)化 程度低。(10) 在系統(tǒng)所處的特定條件下，出現(xiàn)的未預(yù)期到的通路稱為潛在通路 。(11) 最壞情況容差分析法中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)在工作點(diǎn)附近可微且變化較小、容差分析精度要求不高、設(shè)計(jì)參數(shù)變化范圍較小時(shí)，可采用線性展開法 ；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)在工作點(diǎn)可微且變化較大，或容差分析精度要求較高，或設(shè)計(jì)參數(shù)變化范圍較大時(shí)，可采用直接代入法 。(12) 一般地，二維危害性矩陣圖的橫坐標(biāo)為嚴(yán)酷度類別，縱坐標(biāo)根據(jù)情況可選下列三項(xiàng)之一：產(chǎn)品危害度 、模式危害度 或故障概率等級(jí) 。姓名：學(xué)號(hào)：3簡要描述故障樹“三早”簡化技

7、術(shù)的內(nèi)容。（10分）答：故障樹的“三早”簡化技術(shù)包括早期邏輯簡化（1分）、早期模塊分解（1分）和早期不交化（1分）。早期邏輯簡化是根據(jù)布爾代數(shù)的運(yùn)算規(guī)則，對(duì)故障樹中多余的邏輯事件和邏輯門進(jìn)行簡化。邏輯簡化要求從故障樹分析開始進(jìn)行。（1分）早期模塊分解是指從整個(gè)故障樹中分割出若干模塊，把分割出的模塊用一個(gè)“準(zhǔn)底事件”代替，單獨(dú)進(jìn)行最小割集分析和概率計(jì)算（1分）。故障樹的模塊是故障樹中至少2個(gè)底事件的集合（1分），向上可到達(dá)同一邏輯門，而且必須通過此門才能到達(dá)頂事件，該邏輯門稱為模塊的輸出或頂點(diǎn)（1分）。模塊不能有來自其余部分的輸入，而且不能有與其余部分重復(fù)的事件。（1分）早期不交化對(duì)于重復(fù)事件多

8、、無法用模塊分解法進(jìn)行簡化的故障樹，可有效消除重復(fù)事件（1分）。其規(guī)則是：與門的輸入、輸出均不變，而或門的輸入則需不交化除第一個(gè)輸入保持不變外，其余輸入變?yōu)樾略龅呐c門（1分）。4寫出故障率、可靠度及故障密度函數(shù)的定義式，推導(dǎo)出三者的關(guān)系式，并最終推導(dǎo)出可靠度與故障率函數(shù)的關(guān)系式。（20分）姓名：學(xué)號(hào)：姓名：學(xué)號(hào)：解：（1分）式中：(t）故障率； dr(t) t時(shí)刻后，dt時(shí)間內(nèi)故障的產(chǎn)品數(shù)； Ns(t) 殘存產(chǎn)品數(shù)，即到t時(shí)刻尚未故障的產(chǎn)品數(shù)。（1分）（1分）式中：N 0 t=0時(shí)，在規(guī)定條件下進(jìn)行工作的產(chǎn)品數(shù)； r(t) 在0到t時(shí)刻的工作時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品的累計(jì)故障數(shù)（產(chǎn)品故障后不予修復(fù)） （1

9、分）上式中：Ns(t) = N 0 r(t) （1分）在兩態(tài)假設(shè)的系統(tǒng)中，不可靠度（1分）而故障密度函數(shù)（1分）（過程1分，結(jié)果1分）（過程3分，結(jié)果3分）此即可靠度與故障率函數(shù)的關(guān)系式。（綜合、完整：5分）5如題6圖 (a)所示系統(tǒng)，表示當(dāng)開關(guān)E打開時(shí)，發(fā)電機(jī)A向設(shè)備B供電，發(fā)電機(jī)C向設(shè)備D供電。如果發(fā)電機(jī)A或C壞了，合上開關(guān)E，由發(fā)電機(jī)C或A向設(shè)備B和D供電。請(qǐng)從題6圖 (b)、 (c)、 (d)選出正確的可靠性模型（2分），并說明其理由（8分）。（本題共10分）姓名：學(xué)號(hào)：題6圖 系統(tǒng)原理圖和網(wǎng)絡(luò)圖答：（d）正確。(b): C壞，A不通D；(2分)(c): A壞，C不通B；(2分)(d): E雙向，A通D、C通B。（4分）6 計(jì)算題（20分）姓名：學(xué)號(hào)：系統(tǒng)可靠性框圖如下所示：要求：3) 畫出相應(yīng)的故障樹（3分），寫出其結(jié)構(gòu)函數(shù)原型（1分）并化為最小割集表達(dá)式（2分）； 4) 計(jì)算各底事件的結(jié)構(gòu)重要度（7分）并給出分析結(jié)論（2分）。（綜合、完整：5分）解：1)該故障樹圖中