非电产品可靠性预计方法与电子产品有很多不同，多数非电产品寿命分布不是指数分布，一般服从对数正态分布或威布尔分布。 非电产品可靠性预计的目的是估计系统中非电产品的基本可靠性和任务可靠性，评价所提出的设计方案是否能满足规定的可靠性定量要求。同时非电产品可靠性预计还可以起到检查可靠性指标分配的可行性和合理性、选择优化设计方案、发现设计中的薄弱环节、综合权衡可靠性、重量、成本、尺寸、维修性、测试性等参数的作用。 非电产品可靠性预计方法主要包括相似产品法、故障率预计法、应力强度干涉法、极限状态函数法等，如下表所示。
表 非电产品可靠性预计方法
预计方法 | 适用范围 | 预计参数 | 前提条件 |
相似 产品法 | 方案阶段 | MTBF、λ | a）有相似产品，且该产品与相似产品间的差别易于评定 b）有相似产品的可靠性数据 |
修正 系数法 | 工程研制阶段早期 | λ | a）有该零件的故障率模型 b）能确定零部件模型中所需的设计使用参数 |
应力强度干涉法 | 工程研制阶段中后期 | R(t) | 能确定零部件应力和强度的分布形式、分布参数 |
极限状态函数法 | 工程研制阶段中后期 | R(t) | 能确定零部件应力和强度的表达式 |
本文重点介绍非电产品可靠性预计方法之一----应力强度干涉法（其它方法的介绍，请持续关注本公众号）应力强度干涉法的基本思想为：零部件是否故障取决于强度与应力的关系，当强度大于应力时，认为零部件正常，而当应力大于强度时，则认为零部件必定故障。实际工作中应力与强度都是呈分布状态的随机变量，将应力和强度在同一坐标中表示，见图1。图中阴影部分表示的应力强度“干涉区”就可能发生应力大于强度（即故障）的情况。这种根据应力和强度的干涉情况，计算干涉区内强度小于应力的概率（故障概率）模型，称之为应力强度干涉模型。应力强度干涉法适用于工程研制阶段中后期的非电子产品可靠性预计。此时，零部件的应力和强度分布已经确定。根据公式（1）来计算零部件的可靠度。常用概率分布的可靠度计算公式见表1：根据可靠性建模得到的基本可靠性模型和任务可靠性模型，预计产品基本可靠性和任务可靠性。a） 为了使可靠度的计算更为准确，需要清楚地了解零部件的应力和强度分布形式及分布参数；b）干涉理论要求知道应力和强度这两个随机变量的概率密度函数，这些函数在实际中是难以得到的，因而在工程应用中受到了限制；c） 将干涉模型中的应力和强度的概念推广，即凡是引起故障的因素都称之为“应力”，凡是阻止故障的因素都称之为“强度”，则应力强度干涉理论同样可以应用到刚度、动作、磨损及其他可靠性问题中。下面以某汽车后门弹簧为例，阐述应力强度干涉法的应用。该产品可靠性规定值为：3年后的可靠度R(3×365)=0.99。由于该弹簧正处于工程研制阶段中后期，且能确定强度和应力的分布形式、分布参数，因此采用应力强度干涉法进行弹簧可靠性预计；根据市场调查，某汽车后车门的开关次数为随机变量服从正态分布，其均值和标准偏差分别为15.4次/天和4.1次/天；根据扭转弹簧的强度试验结果知道，强度服从正态分布，其均值为28000次，标准偏差为1350次；根据表1中应力和强度均为正态分布的可靠度计算公式，有：预计中，本零部件是作为一个整体进行的，故此步骤省略；该弹簧可靠性预计结果，弹簧3年后可靠度为0.9911，达到了其可靠性规定值要求（R(3×365)=0.99）。如需继续提高产品可靠性，可考虑改进工艺（如改进热处理方案），尽可能提高材料强度；将可靠性预计结论反馈到设计过程当中，综合其他工作的结论，考虑第e)项提出的改进产品可靠性的意见与建议，使得可靠性预计结果能够影响产品设计，最终达到提高产品可靠性的目的。
本站仅提供存储服务，所有内容均由用户发布，如发现有害或侵权内容，请
点击举报。
