2015-可靠性设计基础试卷(1)

1可靠性设计基础试卷(研究生)考试时间：2015年11月21日学院：班级：姓名：学号：成绩题目一二三四五六分数一、单项选择题（每题2分，共30分）1．下列四项中，哪个在可靠度定义中不需要考虑（D）A．规定条件B．规定时间C．规定功能D．规定概率2．一批产品同时投入工作，到200h时尚有1000个未失效，这批产品在随后的2h内有4个失效，则在200h时的失效率为（A）A．0.002B．0.004C.0.001D．0.0005解析：4÷（1000×2）=0.0023．设某产品的可靠度函数为tR，不可靠度函数为tF，则反映tR与tF函数关系的图像应为：（B）tRtFtRtFtRtFtRtF11111111DCBA4．在故障检测及转换装置可靠性不高以及工作需要有继承性的情况下不能采用以下哪种可靠性模型？（C）A.非储备模型B.工作储备模型C、非工作储备模型D、旁联模型25．一件产品的寿命和维修时间均服从指数分布（为修复率），则有效度可表达为（A）A．B．C．D．解析：有效度为工作时间与（工作时间与维修时间之和）之比。6．三参数威布尔分布中，下列不属于其参数的是（C）A.形状参数B.尺度参数C.偏移参数D.位置参数7．在转子轴承系统的可靠性设计研究中，设存在一作用在定子的轴向力2111,~NF，存在另一与轴向力1F方向相反的轴向力2222,~NF，则定子所受合力F为：（）A．222121B．222121C．222121D．2221218．在可靠性分配过程中，在产品各组成单元相似的条件下，采用最简单的分配方法是（A）A．平均分配B．比例组合分配C．专家评分分配D．按重要度分配9．在可靠性预估中，下列不属于细致预估的是。（B）A.数学模型法B、元器件计数法C、上下限法D、仿真法解析：PPT13210.设有一可修复的电子产品平均寿命为1000h，累计发生5次故障，则该产品的MTBF（B）A、250hB、200hC、1000hD、249h11．下图某产品的严重度矩阵的，其中最不严重失效模式的点为：3（B）A．m点B．n点C．p点D．q点12．有一件产品寿命服从指数分布，平均寿命为1000h,则在50h时该产品的可靠度为（A）A.e05.0B.e01.0C.e02.0D.e001.0-13．在故障树分析中，设各底事件出现在其中的最小割集阶数为，在全部最小割集中出现的次数为n，该底事件重要程度为C，那么下列说法正确的是：（A）A．C正比于n，反比于B．C正比于n，正比于C．C反比于n，反比于D．C正比于n，正比于14．、一个机械电子系统包括一部雷达,一台计算机,一个辅助设备,其寿命都服从指数分布。其MTBF分别为100小时,200小时和100小时,则系统的MTBF为（A）A、40小时B、133小时C、150小时D、100小时解析：ni1iMTBF=1/15.下列失效率函数曲线中，属于早期失效型的曲线为：（B）DCBAtttttttt4二、判断题（每题1分，共10分）1．在可靠性试验中，老炼的目的在于消除产品参数漂移，而筛选的目的在于剔除早期失效产品。（√）2．可靠性预测与分配的目的是确定产品的可靠度PPT130（√）3．某系统由三个电容器并联而成，假定选定失效模式是电容短路，则系统的可靠性逻辑图是串联的。（√）4．采用储备模型可以提高产品的任务可靠性，但会降低其基本可靠性。PPT129（√）5．我们之所以对产品进行可靠性预判与分配，是因为产品的可靠性高低取决于其本身而不是论证。PPT235（√）6．FMEA是一种自下而上的定性分析手段。PPT246（√）7．FTA是一种自下而上定量分析的手段PPT283（×）8．用上行法和下行法求最小割集时，可能得到不同的最小割集。（×）9．对产品应用抽样方法检验时，母体的合格率不达标，子样的合格率就必定不达标（×）10．在故障树定量分析中，单元在故障树结构中重要程度的量值与该单元的概率无关。PPT327（）三、填空题（每空1分，共10分）1．采用加速寿命试验应注意：不改变破坏机理和不引入新的破坏因子。2．可靠性试验中，环境应力筛选最有效办法是：温度循坏和随机振动。3．工程中采用单边估计的方法来确定的下限。4．在严重度矩阵中以故障模式的严酷度等级作为横坐标，以故障模式发生概率为纵坐标。5．工程中常用的失效分布类型有：正态分布、指数分布和威布尔分布。四、简答题（每题5分，共20分）1．试论述可靠度含义，请解释一下基本可靠性和任务可靠性。（5分）可靠度：产品在规定条件下，规定时间内完成规定功能的概率。5基本可靠性是指系统任一部件失效都将导致系统失效，在这基础上得到的可靠性，也就是串联可靠性。任务可靠性是指按要求完成该任务的可靠性，部件失效不会导致任务失败，也就是考虑冗余的可靠性。2．下图为典型产品的故障率曲线，试说明各阶段的产品失效原因：（5分）ttABCDE0F解：1早期失效期：材料缺陷，加工损伤，安装调整不当等2偶然失效期：操作和维护缺陷等随机因素。3耗损失效期：老化，疲劳，磨损，腐蚀等耗损性因数。3．逻辑图与原理图在联系方式上是否一定一致？试举例说明（5分）解:不一致，举例判断题3原理图是并联，逻辑图是串联。64．一个系统，由四个元件1234RRRR串联而成,若要求系统可靠度0.95sR，则取每个元件的可靠度40.950.987R，是否合理？请阐明理由。（5分）解：不合理，五、计算题（共30分）1．一个高频无线电接收机由下图所示的串联元件组成，要求系统可靠度X1X2X3X4X5X3为0.9，各元件可靠性X1X2X3X4X5X3=0.96，X1X2X3X4X5X3=0.94，X1X2X3X4X5X3=0.98。请判断是否需要重新分配可靠性，如若需要，请用再分配法给各部件分配可靠度。（10分）解：PPT23172．某系统可靠性框图如下所示：要求：1)画出相应的故障树（2分）2)分别用上行法和下行法求最小割集。（8分）X1X2X3X4X5X31)PPT3022)（3）某一电子设备，需用到5类元件，元件情况如下表所示，请预测改设备工作50h的可靠性。（环境类别为地面良好。查表的各元件的质量系数为1）种类ABCDE数量1163010050通用失效率104-1106-5105-2106-5.1106-1解：PPT1528六、综合分析题（共10分）请补全下面的计算公式或步骤：如左图所示，六角头螺栓的载荷为LX~N(,PP)，强度极限为sX~N(b，b)，制造半径符合正态分布，具有r=r0.015r，若要求加工后的可靠度R=0.999，求该杆的直径d。,PP=3000kgf/mm2，,PP=452kgf/mm2；9b=107.6kgf/mm2，b=4.22kgf/mm2；解：1．因为截面积：A=2r,制造半径为r=r0.015r，其离散范围取3rr，半径r的均值和标准差为：r=r，所以，r=①=0.005r；（1分）2．A的均值和标准差分别为：22rrA，rrrAr22，那么，应力均值L=②=2955r，（1分）应力标准差L=③=217r；（1分）3．由R=0.999查表得Z=3.091，因为Z=④，（2分）代入上述数据整理得，0909060205501196991524rr，解得r=3.2mm；4．那么，d=⑤=6.4，（1分）d=⑥=0.032；（1分）d的上下偏差为：⑦=0.096；（2分）结论，d=⑧（保留2位有效数字）。（1分）请在下述相关部位填写答案（或相关表达式）①②③④⑤10⑥⑦⑧