能和性能；（5）經(jīng)濟技術(shù)性能——體積、重量、外觀。

　　

　　28 可靠性預測（Reliability predication）

　　

　　為了對所設計的產(chǎn)品在不同的設計階段，均能預估其可靠性水平，并將發(fā)現(xiàn)存在的問題，來提高設備的可靠性和安全性，以免在使用過程中發(fā)生故障，必須對可靠性進行預測?？煽啃灶A測就是利用過去積累的可靠性數(shù)據(jù)資料（用戶、工廠、實驗室的可靠性數(shù)據(jù)），綜合元器件的失效數(shù)據(jù)，較為迅速的預測出的產(chǎn)品可靠性大致指標。

　　1.進行可靠性預測的目的

（1） 在設計階段，通過預測了解可靠性是否滿足設計要求的指標。

（2） 通過預測可找出提高可靠性、維修性的關(guān)鍵問題。

2.進行可靠性預測的主要方法

（1） 預測偶然失效的失效率（或MTBF）。

（2） 預測耗損失效，通過統(tǒng)計方法進行。

（3） 預測維修性。

（4） 失效模式、影響和致命度分析（DMECA）]

可靠度分配和可靠度預測互為逆過程。

29 可靠性試驗（Peliability test）

為分析、評價系統(tǒng)、設備、元器什等可靠度而進行的一切試驗，統(tǒng)稱為可靠性試驗。

在可靠性設計中，應盡量選擇優(yōu)良的材料、元器件和可靠的結(jié)構(gòu)，努力提高產(chǎn)品的可

靠度。同時，還應在各個階段上通過試驗來驗證產(chǎn)品的可靠性和安全性，在試驗中，要正確模擬實際使用條件；使用正確的實驗方法；要保證抽取一定的批量樣本。

可靠性試驗依試驗場所不同分為：現(xiàn)場試驗（檢測和驗證產(chǎn)品的工作可靠度和使用可

靠度）和模擬試驗（在工廠，實驗室等模擬環(huán)境中試驗產(chǎn)品的固有可靠度）。

　　可靠性試驗，根據(jù)應力強度不同可分為：正常工作試驗，超負荷試驗，破壞性試驗，極限試驗，加速壽命試驗，強制耗損試驗。根據(jù)應力施加時間長短又可分為：恒定應力試驗，各種負載試驗，步進應力試驗或遞增應力試驗，周期應力試驗，間歇工作試驗，無負載存放試驗。

　　

　　30 抽樣試驗（Sampling）

　　

　　從批量產(chǎn)品中抽取一部分樣品進行檢驗，用以鑒定產(chǎn)品的質(zhì)量（在可靠性方面如MTBF、失效率等），這種制定產(chǎn)品合格與否的方法稱為抽樣試驗。抽樣試驗的方法迅速而經(jīng)濟。當有些產(chǎn)品批量很大，不可能逐個試驗時，或某些產(chǎn)品十分昂貴不能進行破壞性試驗時，抽樣試驗則成為必不可少的方法。

　　抽樣試驗可分為計數(shù)抽樣試驗和計量抽樣試驗。如檢驗一批燈泡是否合格，若規(guī)定使用壽命超過5000小時為合格品，則可從這批產(chǎn)品中抽出?n個樣品，進行逐個試驗，然后要據(jù)合格燈泡數(shù)來判斷這批產(chǎn)品的合格率。這種方法就叫計數(shù)抽樣試驗。如果是以每個樣品的定量指標（如使用壽命）來判斷這批產(chǎn)品是否合格，則稱為計量抽樣試驗。

　　該方法有一次抽樣試驗和多次抽樣試驗。此外還有隨生產(chǎn)的進行抽樣數(shù)和時間逐次增加，逐次積累數(shù)據(jù)，每次都進行判斷的方法。后者稱為序貫抽樣試驗。

　　

　　31完全壽命試驗（Safe life test）

　　

　　這種試驗是將參加試驗的樣品進行到全部失效為止的一種方法。這種試驗方法雖然收集的數(shù)據(jù)完整可靠，但常常需要很長時間，所以對有些產(chǎn)品來說首當其沖不適用。如晶體管的工作壽命很長，如果要把樣品試驗到全部失效，有時要長達幾年的時間，甚至幾十年，而在這樣長的時間內(nèi)，產(chǎn)品又要更新?lián)Q代了。為了解決這一問題，可以采用截尾壽命試驗，截尾壽命試驗分為定時截尾和定數(shù)截尾壽命試驗。

　　定時截尾壽命試驗，就是規(guī)定試驗時間，到規(guī)定的時間試驗結(jié)束。定數(shù)截尾壽命試驗是規(guī)定失效樣數(shù)量，即失效樣品數(shù)到規(guī)定的數(shù)量試驗即結(jié)束。

　　

　　32 加速壽命試驗（Acceleraled test）

　　

　　加速壽命試驗是用加大試驗應力，人工縮短產(chǎn)品失效時間，以縮短試驗時間一種試驗。為使試驗取得可靠的數(shù)據(jù)，要求失效模式和機理不因加速而改變。運用加速壽命模型估計出產(chǎn)品在正常工作應力下的可靠性特征值。

　　由于技術(shù)水平的提高，產(chǎn)品壽命會越來越長，因此在基準條件下作壽命試驗就要花費很多時間，所有加速壽命試驗顯得尤為重要。加速的一般方法有下列五種：

（1） 增加應力強度或增加施加應力的次數(shù)，如增加溫度、增加負荷或增加轉(zhuǎn)動次數(shù)和

速度等。

（2） 提高失效判據(jù)的標準。

（3） 采用已具有一定退化量的試件。

（4） 采用相似法，按一定比例放大或縮小所模擬的試件來進行模擬試驗。

（5） 以產(chǎn)品易發(fā)生性能退化或易發(fā)生致命失效的結(jié)構(gòu)尺寸來作試驗。

對于失效機理單一的產(chǎn)品，加速壽命試驗較為簡單，但對失效原因較多的產(chǎn)品，

則很難實現(xiàn)理想的加速壽命試驗。在這種情況下，可以抽出主要的失效機理作加速壽命試驗，再綜合試驗結(jié)果加以改善，以便預測出符合實際的壽命特征。

　　

　　33 降額

　　

　　降額是指使元件在低于其額定應力條件下工作。在實際工作中可以采用降低應力，也可以采用提高元器件的強度。通常最常用的方法是選用強度更高的元器件。

　　降額是降低元器件失效率的有效方法。元器件在低應力下一般情況失效率都會有下降趨勢，而在高溫條件下則元器件的失效率會上升，絕大多數(shù)元器件的失效率決定于應力與溫度。

　　元器件降額必須保證規(guī)定的設備可靠性符合規(guī)范要求。降額方法是因不同的元器件類型及用途而不同。

　　電子元件的降額需要采用降額曲線。這些曲線通常把降額值與某些關(guān)鍵的環(huán)境因素或物理因素或數(shù)學模型聯(lián)系起來，數(shù)學模型根據(jù)應力比，溫度以及所考慮元器件有關(guān)的其它參數(shù)定量地確定基本失效。

　　機械和結(jié)構(gòu)部件是采用提高平均強度、降低平均應力、減小應力變化、減小強度變形以得到可以接受的成功概率。

　　

　　34 可靠性管理原則（Principle of reliability management）

　　

　　可靠性管理是一項從提出要求制定計劃、簽定合同開始，一直到設計、制造、使用等活動，都要貫穿可靠性技術(shù)的工作；可靠性管理包括技術(shù)內(nèi)容和管理內(nèi)容兩個方面。前者主要實施于設計制造過程中；后者則主要在日常使用過程中實施，以經(jīng)常收集可靠性數(shù)據(jù)?？煽啃怨芾砼c生產(chǎn)管理及其它工程領(lǐng)域里的工作都有密切關(guān)系。它與QC（質(zhì)量管理），訂貨、系統(tǒng)工程維修、設置等各項管理工作緊密相關(guān)。

　　可靠性管理應注意以下幾點：（1）強調(diào)全面的系統(tǒng)計劃；（2）使用統(tǒng)計的方法收集失效數(shù)據(jù)并進行分析；（3）進行數(shù)據(jù)反饋，將使用過程中收集到的數(shù)據(jù)再反饋到設計、制造部門中去。這樣就可對產(chǎn)品的全過程進行可靠性監(jiān)視。

　　可靠性管理的五個階段是：（1）確定可靠性的要求項目；（2）收集可靠性數(shù)據(jù)；（3）分析數(shù)據(jù)；（4）改進設計和產(chǎn)品制造；（5）檢查驗證可靠性技術(shù)實施情況。

　　

　　35 串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度（Reliability of series systen）

　　

　　若組成系統(tǒng)的所有單元中任一個單元失效均可導致系統(tǒng)失效，這樣的系統(tǒng)稱為串聯(lián)系統(tǒng)，圖5-4是串聯(lián)系統(tǒng)簡圖。

　　

　　圖5-4　串聯(lián)系統(tǒng)圖

　　若系統(tǒng)中各單元的可靠度為R＜sub＞1＜/sub＞(t), R＜sub＞2＜/sub＞(t)……R＜sub＞n＜/sub＞(t)；并且相互之間是獨立的，那么系統(tǒng)的可靠度為：

　　R＜sub＞s＜/sub＞= R＜sub＞1＜/sub＞(t). R＜sub＞2＜/sub＞(t) ……R＜sub＞n＜/sub＞(t)

　　

　　從上式可見，串聯(lián)系統(tǒng)的可靠比各單元的可靠底低，串聯(lián)的單元越多則系統(tǒng)的可靠度就越小（因為單元可靠度一般小于1）。

　　

　　36　并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度（Reliability parallel systen）

　　

　　若組成系統(tǒng)的單元全部失效，系統(tǒng)失效，這樣的系統(tǒng)稱為并聯(lián)系統(tǒng)。圖5-5是并聯(lián)系統(tǒng)簡圖。

　　

　　圖5-5　并聯(lián)系統(tǒng)

　　系統(tǒng)可靠度為：

　　

　式中，Ri(t)——組成系統(tǒng)中任一單元的可靠度。

　　

37　失效樹分析法（Failt tree analysis）

　　

　　簡稱FTA法，它是1962年美國貝爾電話實驗室的Watson首先提出的，然后被應用到航空和宇航工業(yè)、核工業(yè)，其中最有影響的工作是1974年美國原子能委員會發(fā)表的WASH-1400計劃，是采用FTA法對核電站進行安全評估，目前在化工、機械各行業(yè)中也廣泛的應用FTA法進行安全評估。

　　FTA法就是邏輯關(guān)系，把可能考慮到的故障失效原因連接成一個樹狀因果圖。圖5-6是從腳手架墜落災害的分析圖。

　　

　　圖5-6 FTA法分析圖

　　在FTA法中采用的邏輯門主要是“與門”和“或門”。與門（AND）是邏輯積的關(guān)系，也就是輸入事件同時發(fā)生時，輸出事件才能發(fā)生（圖5-7）。或門（OR）是邏輯和的關(guān)系，當輸入事件中有一個發(fā)生，輸出事件就會發(fā)生（圖5-8）。

　　

　　圖5-7 AND門