本篇思維導圖

工程實踐中,標準化的可靠性設計與分析工作,包括確定產品的可靠性要求、可靠性建模、可靠性預計、特性分析和設計評審等15個工作項目。電子產品可靠性設計工作基本流程如圖1所示,涉及的可靠性設計關鍵技術主要包括:可靠性建模技術、可靠性預計技術、可靠性分配技術、薄弱環節分析技術、特性分析與適應性設計技術、耐久性分析技術。

圖1 電子產品可靠性設計工作基本流程

1 可靠性建模技術

可靠性建模技術,即建立系統產品可靠性框圖及相應的可靠性數學模型(可靠性概率表達式),它是產品可靠性預計技術、可靠性分配技術的重要基礎。其中,編制可靠性框圖,需要深入了解產品工作過程及任務完成中的要求,通過框圖直觀地展示工作過程中產品所有單元之間可靠性的相互依賴關系,每個方框所代表的單元(分系統或設備、板級組件、零部件、元器件)失效概率是相互獨立的;建立可靠性數學模型,需要根據可靠性框圖及其定義,用普通概率法、布爾真值表法等方法擬定每個框圖的可靠性數學模型。

目前,可靠性建模技術發展了適用于單功能和多功能系統的串聯系統模型、并聯系統模型、冗余(貯備)系統模型、表決系統模型及其組合結構的復雜網絡系統模型。幾種典型的可靠性框圖如圖2-6所示,其中,可靠度數學模型中Ri(t)表示第i個單元的可靠度、ti表示第i個單元的工作壽命。

(1)串聯系統模型:由n個單元組成的串聯系統,任意單元發生故障均會導致整個系統發生故障。串聯系統的可靠性框圖如圖2所示。

圖2 串聯系統的可靠性框圖

對于給定的工作時間t,串聯系統工作壽命的可靠度數學模型:

(2)并聯系統模型:由n個單元組成的并聯系統,所有單元都發生故障才會導致整個系統發生故障。并聯系統的可靠性框圖如圖3所示。

圖2 并聯系統的可靠性框圖

對于給定的工作時間t,并聯系統工作壽命的可靠度數學模型: