《車輛可靠性》課程大綱

1、車輛可靠性課程教學(xué)大綱一、課程基本信息英文名稱Vehicle Reliability課程代碼VEEN3015課程性質(zhì)專業(yè)選修課程授課對象車輛工程專業(yè)學(xué) 分2學(xué) 時(shí)36主講教師修訂日期2021.06指定教材姜興渭等編著.可靠性工程技術(shù). 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2012.二、課程目標(biāo)（一）總體目標(biāo)：車輛可靠性是為車輛工程學(xué)生開設(shè)的一門專業(yè)選修課程。國務(wù)院發(fā)布的質(zhì)量發(fā)展綱要（2011-2020）中，明確提出要實(shí)施五項(xiàng)質(zhì)量提升工程，可靠性提升工程是其中之一。綱要中提出，實(shí)施“可靠性提升工程。在汽車、機(jī)床、航空航天、船舶、軌道交通、發(fā)電設(shè)備、工程機(jī)械、特種設(shè)備、家用電器、元器件和基礎(chǔ)件等重點(diǎn)行業(yè)實(shí)施可靠

2、性提升工程。加強(qiáng)產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)、試驗(yàn)及生產(chǎn)過程質(zhì)量控制，依靠技術(shù)進(jìn)步、管理創(chuàng)新和標(biāo)準(zhǔn)完善，提升可靠性水平，促進(jìn)我國產(chǎn)品質(zhì)量由符合性向適用性、高可靠性轉(zhuǎn)型。到2020年，我國基礎(chǔ)件、通用件及關(guān)鍵自動化測控部件等可靠性水平滿足國內(nèi)市場需求，重點(diǎn)產(chǎn)品的可靠性達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平?！弊鳛檐壍澜煌▽W(xué)院車輛專業(yè)的學(xué)生需要了解汽車、軌道交通等的可靠性專業(yè)知識。通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生掌握可靠性的基本概念，可靠性設(shè)計(jì)的基本方法，為可靠性工程技術(shù)的進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。（二）課程目標(biāo)：課程目標(biāo)1：理解可靠性的定義及可靠性計(jì)算的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，掌握可靠性的基本概念，即可靠度、故障概率、故障率、故障概率密度、壽命等的表示

3、與數(shù)量指標(biāo)，以及它們之間的關(guān)系。課程目標(biāo)2：了解可靠性試驗(yàn)的分類及意義。課程目標(biāo)3：掌握系統(tǒng)可靠性框和可靠性模型，一般系統(tǒng)的可靠性分析方法；掌握故障模式影響分析、故障模式影響與嚴(yán)重度分析和故障樹分析。課程目標(biāo)4：掌握系統(tǒng)的可靠性的預(yù)測和分配方法及機(jī)械結(jié)構(gòu)的可靠性設(shè)計(jì)方法.課程目標(biāo)5：掌握可靠性的評估方法，能對基本的機(jī)械結(jié)構(gòu)及車輛的相關(guān)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行可靠性評估。（三）課程目標(biāo)與畢業(yè)要求、課程內(nèi)容的對應(yīng)關(guān)系表1：課程目標(biāo)與課程內(nèi)容、畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系表課程目標(biāo)對應(yīng)課程內(nèi)容對應(yīng)畢業(yè)要求課程目標(biāo)1第1章，第2章2課程目標(biāo)2第3章3課程目標(biāo)3第4章，第5章4課程目標(biāo)4第6章5課程目標(biāo)5第7章7三、教學(xué)內(nèi)容

4、第一章 可靠性數(shù)學(xué)基礎(chǔ)1.教學(xué)目標(biāo)（1）了解可靠性的基本定義；（2）了解學(xué)習(xí)可靠性需要掌握的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)2.教學(xué)重難點(diǎn)（1）可靠性基本定義的理解；（2）可靠性計(jì)算的概率基礎(chǔ)；3.教學(xué)內(nèi)容（1）產(chǎn)品可靠性與隨機(jī)事件概述；（2）可靠性計(jì)算的概率基礎(chǔ)；（3）隨機(jī)變量的概率分布。4.教學(xué)方法 課堂授課、課后復(fù)習(xí)5.教學(xué)評價(jià)理解產(chǎn)品可靠性和隨機(jī)事件；掌握可靠性計(jì)算的概率相關(guān)知識。對應(yīng)課程目標(biāo)1。第二章 可靠性基本概念與表示1.教學(xué)目標(biāo)掌握可靠性的基本概念，概念表示、數(shù)量指標(biāo)及相互之間的關(guān)系。2.教學(xué)重難點(diǎn)（1）可靠性度量與表示及相互之間的關(guān)系（2）可靠性壽命3.教學(xué)內(nèi)容（1）可靠性概述；（2）可靠性度量與表

5、示；（3）可靠性壽命特性。4.教學(xué)方法 課堂授課、課后復(fù)習(xí)5.教學(xué)評價(jià)掌握可靠性的主要指標(biāo)及相應(yīng)的表示。掌握可靠性度量指標(biāo)之間的相互關(guān)系。理解可靠性的壽命特性。對應(yīng)課程目標(biāo)1。第三章 可靠性試驗(yàn)與可靠性增長1.教學(xué)目標(biāo)（1）可靠性試驗(yàn)的根本目的是增長和驗(yàn)證；（2）理解可靠性增長試驗(yàn)和可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)。2.教學(xué)重難點(diǎn)可靠性增長試驗(yàn)3.教學(xué)內(nèi)容（1）可靠性試驗(yàn)的分類和意義；（2）壽命試驗(yàn)和加速壽命試驗(yàn)；（3）可靠性增長試驗(yàn)；（4）可靠性鑒定試驗(yàn)和可靠性篩選試驗(yàn)。4.教學(xué)方法 課堂授課、課后復(fù)習(xí)5.教學(xué)評價(jià)理解可靠性增長試驗(yàn)和一般工程試驗(yàn)的區(qū)別。能夠設(shè)計(jì)可靠性試驗(yàn)對應(yīng)課程目標(biāo)2。第四章 系統(tǒng)可靠性模型

6、與分析1.教學(xué)目標(biāo)（1）能夠畫出可靠性框圖，理解結(jié)構(gòu)原理圖與可靠性框圖的不同；（2）掌握一般系統(tǒng)可靠性分析的幾種方法；2.教學(xué)重難點(diǎn)（1）結(jié)構(gòu)原理圖與可靠性框圖的聯(lián)系與區(qū)別；（2）各種系統(tǒng)可靠性分析方法3.教學(xué)內(nèi)容（1）系統(tǒng)可靠性框圖及其特點(diǎn)；（2）典型串并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性模型；（3）一般系統(tǒng)可靠性分析；（4）表決系統(tǒng)；（5）旁聯(lián)系統(tǒng)。4.教學(xué)方法 課堂授課、課后復(fù)習(xí)5.教學(xué)評價(jià)能夠根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)功能按著可靠性的要求進(jìn)行分析，畫出可靠性框圖。對畫出的可靠性框圖利用合適的分析方法進(jìn)行可靠性的分析計(jì)算。對應(yīng)課程目標(biāo)3。第五章 故障模式與故障樹分析1.教學(xué)目標(biāo)（1）掌握故障模式分析的方法與步驟；（2）

7、能夠建造故障樹并對故障樹進(jìn)行定性分析與定量計(jì)算。2.教學(xué)重難點(diǎn)（1）FMEA的方法與步驟；（2）故障樹建造的方法；（3）故障樹定量計(jì)算；（4）單元重要度計(jì)算。3.教學(xué)內(nèi)容（1）故障模式及失效嚴(yán)重度分析；（2）故障樹的建造及數(shù)學(xué)描述；（3）故障樹的定性分析；（4）故障樹的定量分析與計(jì)算；（5）單元重要度及其在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。4.教學(xué)方法 課堂授課、課后復(fù)習(xí)5.教學(xué)評價(jià)能夠掌握故障模式影響分析的步驟。能夠?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行故障分析，并畫出故障樹。能夠計(jì)算系統(tǒng)故障概率，并確定單元重要度。對應(yīng)課程目標(biāo)3。第六章 可靠性設(shè)計(jì)1.教學(xué)目標(biāo)（1）學(xué)習(xí)可靠性分析中的可靠性預(yù)測與分配方法；（2）學(xué)習(xí)電子系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)；

8、（3）學(xué)習(xí)機(jī)械結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)的基本方法。2.教學(xué)重難點(diǎn)（1）可靠性預(yù)測方法；（2）系統(tǒng)可靠性分配方法；（3）機(jī)械結(jié)構(gòu)的可靠性分析方法；3.教學(xué)內(nèi)容（1）可靠性的預(yù)測與分配；（2）電子元件的可靠性設(shè)計(jì)；（3）機(jī)械結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)。4.教學(xué)方法 課堂授課、課后復(fù)習(xí)5.教學(xué)評價(jià)能夠預(yù)測產(chǎn)品的可靠性并在給定總體可靠性時(shí)將其分配到系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)中去。能夠?qū)﹄娮釉骷M(jìn)行嚴(yán)格的選擇與控制，以提高系統(tǒng)的可靠性。了解機(jī)械結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)的基本思路與方法，與安全系數(shù)法的不同。對應(yīng)課程目標(biāo)3。第七章 可靠性評估1.教學(xué)目標(biāo)學(xué)習(xí)對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評定產(chǎn)品的可靠性；2.教學(xué)重難點(diǎn)（1）單元產(chǎn)品的可靠性評估方法；（2）系統(tǒng)可

9、靠性綜合評定；3.教學(xué)內(nèi)容（1）二項(xiàng)分布的可靠性評估；（2）指數(shù)分布的可靠性評估；（3）正態(tài)分布型參數(shù)可靠性評估；（4）威布爾分布的可靠性評估；（5）金字塔式可靠性綜合評定。4.教學(xué)方法 課堂授課、課后復(fù)習(xí)5.教學(xué)評價(jià)能夠分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律進(jìn)行產(chǎn)品的可靠性評估。掌握幾種評估方法。對應(yīng)課程目標(biāo)4。四、學(xué)時(shí)分配表2：各章節(jié)的具體內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配表章節(jié)章節(jié)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配第一章可靠性數(shù)學(xué)基礎(chǔ)4第二章可靠性基本概念與表示4第三章可靠性試驗(yàn)與可靠性增長2第四章系統(tǒng)可靠性模型與分析6第五章故障模式與故障樹分析8第六章可靠性設(shè)計(jì)10第七章可靠性評估2五、教學(xué)進(jìn)度表3：教學(xué)進(jìn)度表周次日期章節(jié)名稱內(nèi)容提要

10、授課時(shí)數(shù)作業(yè)及要求備注1-2第一章1.1 產(chǎn)品可靠性與隨機(jī)事件概述1.2 事件、集合與集合代數(shù)1.3 可靠度計(jì)算的概率基礎(chǔ)1.4 隨機(jī)變量的概率分布4作業(yè)：1、完成課后教師指定的問答題。要求：1、掌握產(chǎn)品可靠性的基本概念2、掌握可靠性計(jì)算的概率基礎(chǔ)3-4第二章2.1 可靠性概述2.2 可靠性度量與表示2.3 可靠性壽命特性2.4 各度量指標(biāo)之間的關(guān)系4作業(yè)：1、完成課后教師指定的問答題。要求：1.掌握可靠性的主要指標(biāo)及相應(yīng)的表示。2.掌握可靠性度量指標(biāo)之間的相互關(guān)系。3.理解可靠性的壽命特性。5第三章3.1 可靠性試驗(yàn)的分類與意義3.2 壽命試驗(yàn)和加速壽命試驗(yàn)3.3 可靠性增長試驗(yàn)3.4 可靠

11、性鑒定試驗(yàn)和篩選試驗(yàn)2作業(yè)：1、完成課后教師指定的問答題。要求：1.理解可靠性增長試驗(yàn)和一般工程試驗(yàn)的區(qū)別。2.能夠設(shè)計(jì)可靠性試驗(yàn)6-8第四章4.1系統(tǒng)可靠性框圖及其特點(diǎn)4.2 典型串并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性模型4.3 一般系統(tǒng)可靠性分析4.4 表決系統(tǒng)及旁聯(lián)系統(tǒng)6作業(yè)：1、完成課后教師指定的問答題。要求：1、能夠根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)功能按著可靠性的要求進(jìn)行分析，畫出可靠性框圖。2.對畫出的可靠性框圖利用合適的分析方法進(jìn)行可靠性的分析計(jì)算。9-12第五章5.1 故障模式及失效嚴(yán)重度分析5.2 故障樹的建造5.3 故障樹的數(shù)學(xué)描述5.4 故障樹的定性分析5.5 故障樹的定量分析與計(jì)算5.6 單元重要度及其在設(shè)

12、計(jì)中的應(yīng)用8作業(yè)：1、完成課后教師指定的問答題。要求：1、能夠掌握故障模式影響分析的步驟。2.能夠?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行故障分析，并畫出故障樹。3.能夠計(jì)算系統(tǒng)故障概率，并確定單元重要度。13-17第六章6.1 系統(tǒng)可靠性預(yù)測與分配6.2 電子元器件的可靠性械設(shè)計(jì)6.3 機(jī)械結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)10作業(yè)：1、完成課后教師指定的問答題。要求：1、能夠預(yù)測產(chǎn)品的可靠性并在給定總體可靠性時(shí)將其分配到系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)中去。2.能夠?qū)﹄娮釉骷M(jìn)行嚴(yán)格的選擇與控制，以提高系統(tǒng)的可靠性。3.了解機(jī)械結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)的基本思路與方法，與安全系數(shù)法的不同。17第七章可靠性評估21、完成課后教師指定的問答題。2、能夠分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)

13、統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律進(jìn)行產(chǎn)品的可靠性評估。掌握幾種評估方法。六、教材及參考書目1姜興渭等編著.可靠性工程技術(shù). 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2012.2牟致忠編著.機(jī)械可靠性理論方法應(yīng)用. 機(jī)械工業(yè)出版社, 2010.七、教學(xué)方法1. 采用多媒體教學(xué)手段，建議采用講授、討論、練習(xí)相結(jié)合，多種教學(xué)手段綜合運(yùn)用。2. 課后共需完成大約20-30道習(xí)題作業(yè)，以加深學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解和掌握。八、考核方式及評定方法（一）課程考核與課程目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系表4：課程考核與課程目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系表課程目標(biāo)考核要點(diǎn)考核方式課程目標(biāo)11.產(chǎn)品可靠性的定義；2.產(chǎn)品可靠性度量指標(biāo)的計(jì)算平時(shí)考核期末考試課程目標(biāo)21.可靠性試驗(yàn)的定義及分

14、類2.設(shè)計(jì)可靠性增長試驗(yàn)3.設(shè)計(jì)可靠性篩選和鑒定試驗(yàn)平時(shí)考核期末考試課程目標(biāo)31.給出可靠性框圖，計(jì)算可靠度；2.根據(jù)可靠性框圖，計(jì)算可靠度的度量指標(biāo)；3.用不同方法分析系統(tǒng)可靠度；4.根據(jù)故障樹分析可靠度平時(shí)考核期末考試課程目標(biāo)41.給出電子系統(tǒng)的元器件組成，計(jì)算可靠度；2.產(chǎn)品單元的可靠度設(shè)計(jì)；3.根據(jù)機(jī)械零件應(yīng)力與強(qiáng)度的分布，計(jì)算零件的可靠度；4.根據(jù)零件的強(qiáng)度及應(yīng)力分布，對機(jī)械零件進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)平時(shí)考核期末考試課程目標(biāo)5對可靠性進(jìn)行評估平時(shí)考核期末考試（二）評定方法課程成績評定：課程成績=平時(shí)成績×40%+期末考試成績×60%?？己朔绞娇己艘罂己藱?quán)重支撐的課程目標(biāo)

15、備注平時(shí)考核各階段內(nèi)容結(jié)束后完成作業(yè)，按40%計(jì)入課程總成績。40%1，2，3，4，5根據(jù)平時(shí)成績得分取平均值。期末考試試卷題型包括簡答題、分析題、論述題、應(yīng)用題，期末考試卷面成績滿分為100分。最終按60%計(jì)入總成績。60%1，2，3，4，5課程目標(biāo)達(dá)成度計(jì)算如下表。課程目標(biāo)對應(yīng)考核形式實(shí)際評測結(jié)果（學(xué)生達(dá)到的平均水平）對應(yīng)總分達(dá)成度課程目標(biāo)1平時(shí)考核、期末考試（平時(shí)成績×40%）/5+期末考試對應(yīng)試題平均分×60%40/5+期末考試對應(yīng)試題總分×60%達(dá)成度=實(shí)際測評結(jié)果/對應(yīng)總分課程目標(biāo)2平時(shí)考核、期末考試（平時(shí)成績×40%）/4+期末考試對應(yīng)試題

16、平均分×60%40/4+期末考試對應(yīng)試題總分×60%達(dá)成度=實(shí)際測評結(jié)果/對應(yīng)總分課程目標(biāo)3平時(shí)考核、期末考試（平時(shí)成績×40%）/4+期末考試對應(yīng)試題平均分×60%40/4+期末考試對應(yīng)試題總分×60%達(dá)成度=實(shí)際測評結(jié)果/對應(yīng)總分課程目標(biāo)4平時(shí)考核、期末考試（平時(shí)成績×40%）/4+期末考試對應(yīng)試題平均分×60%40/4+期末考試對應(yīng)試題總分×60%達(dá)成度=實(shí)際測評結(jié)果/對應(yīng)總分課程目標(biāo)5平時(shí)考核、期末考試（平時(shí)成績×40%）/5+期末考試對應(yīng)試題平均分×60%40/5+期末考試對應(yīng)試題總分

17、×60%達(dá)成度=實(shí)際測評結(jié)果/對應(yīng)總分（三）評分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)90-10080-8970-7960-6960優(yōu)良中合格不合格ABCDF課程目標(biāo)1能完整、準(zhǔn)確、清晰、熟練的了解產(chǎn)品可靠性的基本概念，掌握可靠性的概率計(jì)算基礎(chǔ)能基本完整和準(zhǔn)確的了解產(chǎn)品可靠性的概念，基本掌握可靠性的概率計(jì)算基礎(chǔ)，但不夠清晰、熟練?；灸芰私猱a(chǎn)品可靠性的基本概念，但概念模糊不清，可靠度的概率計(jì)算基礎(chǔ)掌握不清。勉強(qiáng)能了解產(chǎn)品可靠性的基本概念，但內(nèi)容有較多遺漏和錯誤，且模糊不清基本無法了解產(chǎn)品可靠性的定義，無法進(jìn)行可靠度及度量指標(biāo)的計(jì)算課程目標(biāo)2能完整、準(zhǔn)確、清晰地掌握可靠性試驗(yàn)地分類，并能設(shè)計(jì)可靠性增長試驗(yàn)?zāi)芑就暾蜏?zhǔn)確地掌握可靠性試驗(yàn)地分類，基本能設(shè)計(jì)可靠性增長試驗(yàn)，但不夠清晰，熟練?；灸芰私庹莆湛煽啃栽囼?yàn)地分類，但概念模糊不清，設(shè)計(jì)地可靠性增長試驗(yàn)會有錯誤勉強(qiáng)能了解掌握可靠性試驗(yàn)地分類，但內(nèi)容有較多遺漏和錯誤，設(shè)計(jì)的試驗(yàn)概念模糊不同基本無法掌握可靠性試驗(yàn)地分類，并無法設(shè)計(jì)可靠性增長試驗(yàn)課程目標(biāo)3能完整、準(zhǔn)確清晰地對產(chǎn)品進(jìn)行可靠性模型建立并進(jìn)行可靠性分析，掌握故障樹的建造和定性分析和定量計(jì)算方法能基本完整和準(zhǔn)確地對產(chǎn)品