可靠性设计与分析—试卷

1/10《可靠性设计与分析》试卷单位：成绩：姓名：1)可靠性是指产品在下和内，完成规定功能的能力。2)产品的故障按照其原因可以分为早期故障和，早期故障是指产品在寿命的早期因的缺陷等原因发生的故障。3)可靠性定性要求一般分为六个方面，即简单性、冗余、降额、采用成熟技术、和。4)可靠性的定量要求是确定产品的以及验证时机和，以便在设计、生产、实验验证、使用过程中用量化方法评价或验证产品的可靠性水平。5)在进行FMEA之前，应首先规定FMEA从哪个产品层次开始到哪个产品层次结束，这种规定的FMEA层次称为，一般将最顶层的约定层次称为。6)是指在系统所处的特定条件下出现的、没有预期到（常常也是不希望有的）的通路，它的出现会引起功能异常或抑制正常功能的实现。7)空间粒子辐射环境主要由四部分构成，分别是地球辐射带、、、高空核辐射环境。8)故障树构图的元素是和。9)应力分析法用于阶段的故障率预计。2/1010)各种可靠性设计分析工作主要集中在、和三个阶段。2．判断题（共20分，每题2分）如果你认为正确，在括号里划“√”；如果你认为错误，在括号里划“×”。1)（）非工作储备系统的可靠性一定比工作储备系统的可靠性高。2)（）产品经过老炼筛选后可靠性一定提高。3)（）所谓虚单元就是把一些单元组合在一起，构成一个虚拟单元，从而简化可靠性框图。4)（）系统优化权衡的核心是效能、寿命周期费用两个概念之间的权衡。5)（）系统可靠性预计是以组成系统的各单元的预计值为基础，根据系统可靠性模型，对系统基本可靠性和任务可靠性进行预计。6)（）相似产品可靠性预计法要求新产品的预计结果必须好于相似的老产品。7)（）所有故障都要经历潜在故障到功能故障这一变化过程。8)（）任务可靠性是指产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力。确定任务可靠性值时仅考虑在任务期间内哪些影响任务完成的故障。9)（）可靠性定性设计要求项目中，“简化设计”和“余度设计”是相互矛盾的，因此对同一产品只能取其一项。10)（）FMEA是分析系统中每一产品所有可能产生的故障模式及其3/10对系统造成的所有可能影响，并按每一个故障模式的严重程度予以分类的一种归纳分析方法；但它一般只是一种静态的单一因素分析方法。3．单选题（共20分，每题2分）1)产品从交付到寿命终结或退出使用这段时间内所经历的全部事件和环境的时序描述称之为（）（A）产品剖面（B）型号剖面（C）寿命剖面（D）环境剖面2)半导体和微电路对温度最为敏感，其故障率随温度增加而呈（）增长。（A）线性（B）指数（C）抛物线（D）对数3)故障树中，（）是指人们不希望发生的，但可以预见的对系统性能、经济性、可靠性和安全性有显著影响的故障事件。（A）事故（B）基本事件（C）顶事件（D）未展开事件4)（）就是指产品在设计过程中，在满足战术要求的前提下尽量简化设计方案，尽量减少零部件、元器件等规的规格、品种和数量，并保证性能要求的前提下达到最简化状态，以便于制造、装配、维修的一种设计措施。（A）简化设计（B）余度设计（C）降额设计（D）容错设计5)（）就是使元器件或设备所承受的电应力和温度应力适当地低于其额定值，从而达到降低基本故障率、提高使用可靠性的目的。（A）简化设计（B）余度设计（C）降额设计（D）容错设计4/106)由于封装时混入金属细丝，在振动中与金属引线表面接触造成元器件瞬间短路后恢复，这种故障属于（）。（A）潜在故障（B）共因故障（C）间歇故障（D）环境故障7)老化和筛选是用于剔除产品的（）。（A）早期故障（B）偶然故障（C）耗损故障（D）疲劳故障8)降额因子的选取有一个最佳范围（），在这个范围内，元器件基本失效率下降很多，一旦超出这个范围，失效率下降很小。（A）0.5—0.9（B）0.8—1（C）0.1—0.6（D）0.01—0.39)集成电路结温每升高（），失效率大约提高一倍。（A）10℃（B）20℃（C）5℃（D）1℃10)研制过程中，产品可以广义地划分为“系统级”和“单元级”，则可以将导致产品故障的三个要素映射为单元、单元间的相互联系以及（）。（A）环境（B）设计（C）人为差错（D）材料疲劳5/104．多选题（共20分，每题2分）1)可靠性预计随着研制工作的进展可分为（）阶段。（A）可行性预计（B）阶段性预计（C）初步预计（D）详细预计2)故障机理根据故障是否具有损伤的时间累积效应而分为耗损型和过应力型故障机理，以下属于耗损型故障机理的有（）（A）疲劳（B）电迁移（C）热载流子效应（D）腐蚀3)故障机理根据故障是否具有损伤的时间累积效应而分为耗损型和过应力型故障机理，以下属于过应力型故障机理的有（）（A）机械断裂（B）静电放电（ESD）（C）单粒子效应（D）电介质击穿4)对于电子产品，影响元器件可靠性的主要因素为（）。（A）电应力（B）温度应力（C）机械应力（D）化学应力5)考虑冷却方法时，应优先考虑（）。（A）自然冷却（B）强迫空气冷却（C）直接液体冷却（D）蒸发冷却6)常用的容差分析方法有（）。（A）试验法（B）阶矩法（C）最坏情况分析法（D）蒙特卡罗分析法7)环境条件是指产品从生产、（）、装卸、（）直至现场使用和（）阶段，所经历的各类环境载荷的集合。（A）包装（B）运输（C）贮存（D）保障8)余度的形式有多种，按余度的资源可以分为（）。6/10（A）硬件余度（B）软件余度（C）信息余度（D）时间余度9)根据产品的可靠性要求，其可靠性设计准则一般应包括（）、余度设计、耐环境设计、电子元器件、零部件、原材料选择与控制、人机工程、稳定性/防变异设计、新技术采用准则、安装设计准则、安全保护设计准则等。（A）简化设计（B）降额设计（C）电磁兼容设计（D）热设计10)单元可靠性预计的方法主要包括（）。（A）相似产品法（B）评分预计法（C）应力分析法（D）故障率预计法7/105．简答题（共10分，每题5分）1)用于消除和减轻故障模式影响的设计改进和使用补偿措施大致分为哪几类？2)按电磁兼容性要求，处在电磁环境中的设备既要有一定的抗电磁干扰的能力，同时也不能产生超过允许的电磁干扰。基于此，电磁兼容有哪些设计原则？8/106．计算题（共10分，每题5分）1)某系统由A、B、C、D、E5个单元组成，如下图所示，由相似系统可得各单元故障率如图中所示，若要求的系统任务可靠度为0.9（在任务时间t=1.5h内），试将此指标分配给各单元。（只需写出计算过程，不用求出具体结果）ABCED0.001/h0.002/h0.003/h0.003/h0.004/h9/102)在电应力比S=0.5、额定温度125℃、工作温度35℃的条件下，已知金属膜电阻基本失效率λb=0.008×10-6/h。取环境系数πE=1.0，πR=1.0，求电阻质量等级分别为C和A1L级时，其工作失效率λp分别为多少？前者是后者多少倍？（λp=λbπEπQπR）质量等级A1LA1WA2B1B2CπQ0.050.10.30.61.03.010/10（本页可取下作为算草纸）