可靠性设计基础试卷答案
考试时间：2012年月日
学院：_________________ 班级
：_________________ 学号: __________________ 一、 判断题（1′×10，共10分）
1、区间估计的置信度越高，置信区间越宽，估计精度越低。

（√）
2、FTA 可追溯系统失效的根源到基础元件失效的组合关系，它是一种多因素的分析方法，可以分析几种因素同时起作用才能导致的某种后果。

（√）
3、系统的原理图为并联的，则其逻辑图一定是并联的。

（×）
4、并联模型属于非工作贮备模型。

（×）
5、机械结构不可靠性设计又称为概率设计。

（√）
6、并联单元越多，系统可靠性越高。

（√）
7、采用储备模型可以提高产品的任务可靠性及基本可靠性。

（×）
8、战备完好性是保障性的出发点和归结点。

（√）
9、产品的故障密度函数反映了产品的故障强度。

（×） 10、为简化故障树，可将逻辑门之间的中间事件省略。

（×）
二、 填空题（1′×20，共20分）
1、研究产品失效的两种常用方法__________、__________。

（FMECA、FTA）
2、在FTA树中，用来表示事件关系的基本逻辑门符号有__________、__________、__________。

（与门、或门、禁门）
3、工厂单独生产和可以单独验收的零部件称为__________。

（单元产品）
4
、在可靠性设计中，影响可靠度大小的积分极限
u
Zδ
δ
σ
==
，
该方程称为__________，由该方程可看出Z，不但取决于传统设计的
安全系数
s
l
u
u，同时还取决于l X，s X的离散程度sσ与lσ，Z称为可靠
系数（概率安全系数）。

(联结方程)
5、球故障树所有最小割据的方法有___________、_____________。

（上行法、下行法）
6、产品丧失规定的功能叫___________。

（失效）
7、FTA是一种_______________的系统完整的失效因果关系的分析程序。

(自上而下/由系统到元件)
8、三次设计的容是：_________________________________（系统设计，参数设计，容差设计）
9、浴盆曲线分为________、__________、_________，我们应该着力提高产品的__________。

（早期失效期、偶然失效期、耗损失效期、偶然失效期）
10、从设计的角度，可靠性分为_________________和
_______________；从应用的角度，可靠性可分为_______________和______________。

(基本可靠性任务可靠性固有可靠性使用可靠性)
三、选择题（2′×10，共20分）
1、已知一元件寿命服从指数分布，平均寿命（θ）为100h，则元件工作1小时可靠性是其工作100小时可靠性的多少倍（）答案：D
A、e−1.01
B、e1.01
C、e−0.99
D、e0.99
2、在进行机械设计时，常用来描述材料疲劳失效、轴承失效寿命的分布是（）答案：C
A、指数分布
B、均匀分布
C、威布尔分布
D、正态分布
3、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α，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，那么下列说确的是（）答案：B
A、C正比于n,正比于α
B、C正比于n,反比于α
C、C反比于n,反比于α
D、C反比于n,正比于α
4、设t=0时，投入工作的1000只灯泡，并以天作为度量时间的单位，当t=365天时，又发现有2只灯泡坏了，则该种灯泡的故障率为（）
答案：A
A、0.002
B、0.998
C、0.004
D、0.996
5、应用分析法适用于电子产品设计开发的（）答案：C
A、早期
B、中期
C、详细设计阶段
D、定稿阶段
6、开展可靠性设计，首先应规定定性定量的可靠性要求，最常见的可靠性指标是（）答案：B
A、MTTF
B、MTBF
C、MTTR
D、FMECA
7、（）是产品的可靠性、维修性和维修保障的综合反映。

答案：B
A、使用可靠性
B、固有可靠性
C、基本可靠性
D、任务可靠性
8、评定产品基本可靠性时应统计的故障是（）答案：C
A、使用可靠性
B、固有可靠性
C、基本可靠性
D、任务可靠性
9、寿命试验的用途有哪些？（）答案：D
A、可靠性测定
B 、可靠性验证
C 、可靠性鉴定
D 、以上都是
10、可靠性试验可分为工程试验和（ ）。

答案：A A 、统计试验 B 、可靠性鉴定试验 C 、可靠性验收试验 D 、可靠性增长试验
四、 简答题（5′×5，共5分）
1、什么是可靠性？可靠性的最主要的指标有哪些？
答案：可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间，完成规定功能的能力。

可靠性的主要指标有：可靠度，不可靠度（或称为故障概率），故障密度函数，故障率。

2、在工程中为什么盲目加大安全系数C ，也不能保证零部件完全失效？
答案：工程中为了保险，在设计中不仅取
l s
u u ，而且还将
l
u 和
s
u 之
间的距离拉大，即取安全系数C 。

但是由于工程中实际存在以上两个假设（应力和强度为随机变量），因此只考虑拉开合成应力l
u 点和合
成强度点s
u 的距离，即盲目加大安全系数C ，也不能保证零部件完全
失效。

3、可靠性试验可分为工程试验和统计试验两大类，其进一步如何分类？
答案：工程试验又可以分为：环境应力试验和可靠性增长试验两类。

统计试验可以分为：可靠性验收试验和可靠性鉴定两类。

4、有人认为在进行机械结构设计中使用安全系数就是已经考虑了产品的可靠性，这种想确吗？为什么？
答案：这种想法是不全面的，诚然在设计某一种产品是，当选用材料、加工工艺、使用条件完全相同时，设计选用的安全系数越大，该产品的可靠性越高。

但选用安全系数并不能代替可靠性设计。

因为传统设计使用的安全系数是根据经验确定的某一常数，而仅根据安全系数是不能确定产品的可靠度的。

因此，即使安全系数选取很大也不敢保证产品的可靠性。

5、抽样的两类风险？
答案：生产方风险：使用方应接受的产品，但由于抽样的偶然性，误判做不能接收，给生产方带来损失；
使用方风险：使用方不应接受产品，由于抽样的偶然性，误判可以接收，给使用方带来损失。

五、计算题（10′×2，共20分）
1、一元件寿命服从指数分布，其平均寿命为1000小时，求故障率λ及可靠度R(100)=？ R(1000)=？
答案：λ=1
θ=1
1000
=0.001
R(100)=e-0.001*100=0.90
R(1000)= e-0.001*1000=0.37
2、已知某系统有五个单元组成（见下图），各单元的可靠度分别为：
R
A预 =R
B预
= R
C预
= 0.99，R
D预
= R
E预
= 0.9，R
S求
= 0.98
进行A、B、C、D、E单元的可靠性分配。

系统可靠性逻辑框图
答案：（1）可将D、E看作一个单元u，且算出：
R
u预=1-（1-R
D预
）×（1-R
E预
）=1-（1-0.9）×（1-0.9）=0.99
（2）求R
S预
R
S预=R
A预
R
B预
R
C预
R
u预
=0.99×0.99×0.99×0.99=0.96
（3）用串联系统的可靠性分配得：∵各单元失效概率很小，则有：
Q
A分配=Q
A分配
×
Q
S求
Q
S预
=（1-R
A预
）×
1−R
S求
1−R
S预
=（1-0.99）×1−0.98
1−0.96
= 0.005
Q
B分配=Q
C分配
=Q
u分配
=0.005
∵Q
u分配=Q
D分配
Q
E分配
=0.005
∴Q
D分配=Q
E分配
=√0.005=0.0707
∴各单元可靠性分配如下：
R
A分配=R
R分配
=R
C分配
=1-Q
A分配
=1-0.005=0.995
R
D分配=R
E分配
=1-Q
D分配
=0.9293
六、开放题（5分）
请结合自己上课中的收获和感悟谈谈你对对本课程教与学的建议和意见。