西南交可靠性理论离线作业

1、西南交可靠性理论离线作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共10道小题)1 .失效率的浴盆曲线的三个时期中，不包括下列的(C)(A)早期失效期(B)随机失效期(C)多发失效期(D)耗损失效期2 .指数分布具有的特点中，不包括下列的(D)(A)失效率为常数(B)概率密度函数单调下降(C) 无记忆性(D)多适用于机械产品3.可靠性的特征量中，不包含下列的(D)(A) 可靠度(B) 失效率(C)平均寿命(D)性价比4.失效率为常数的可靠性分布是(B)(A)威布尔分布(B)指数分布(C) 正态分布(D)二项分布5 .可靠性特征量失效率的单位可以是(A)(A)菲特(B)小时(C)个(D)秒6 .常见的冗

2、余系统结构中，不包含下列的(A)(A)串联结构(B)并联结构(C) n中取k结构(D)冷储备系统结构7 .三参数威布尔分布的三个参数中，不包含下列的(B)(A)位置参数(B)特征参数(C)尺度参数(D)形状参数8 .一个由三个相同的单元组成的3中取2系统，若该单元的可靠度均为0.8,则系 统的可靠度为：(C)(A) 0.512(B) 0.992(C) 0.896(D) 0.7649 .有四个相同的单元组成的系统中，其可靠度最高的系统结构是：(B)(A)四个单元串联(B)四个单元并联(C)两两串联后再互相并联(D)两两并联后再互相串联10 .故障树分析方法的步骤不包括以下的：(D)(A)系统的定

3、义(B)故障树的构造(C)故障树的评价(D)故障树的拆散三、判断题(判断正误，共5道小题)11 . (T)产品的故障密度函数反映了产品的故障强度。12 . (T)与电子产品相比，机械产品的失效主要是耗损型失效。13 . (F)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。14 . (T)故障树也是一种可靠性模型。15 . (F) 一个由两个相同的单元并联组成的系统，若该单元服从指数分布且失效率为入，则系统也服从指数分布且失效率为人/2 o四、主观题(共6道小题)16 .如图所示，有三个阀门连在一起。阀门如发生故障，水便不能通过。设三个阀门发生故解：假设一直供水，则水能流过a点的

4、概率为1,流过b点的概率为1-p,流过c点的概率为（1-p）（1-p 2）17 .设某仪器原来需用128个晶体管加以装配， 现改用集成电路只需12个就够了。如果每个器 件（不论是晶体管还是集成电路 ）能用2000h以上的概率为0, 996,假设只有当每一个元器件 都完好时，仪器才能正常工作，试分别求出在以上两种情况下仪器能正常工作2000h的概率。解工设A表示“仪器能正常H作加口口厅，制表示“第1个器件和正常工作2口口口型，显然*当涕犷凡相互独立.£若佳用晶体管装配时,则+ra）=p（4,4 ,，4褥）=（口列可.用口611+'若使用集成电路时,a= 4,4a则-4>=

5、.4，也&）=（0.99<1%（19的上例表明，抽少元器件釐能有效地提高仅器设备的可靠性，提高仪器设管正常工作的概率，所I 努力提高器件的集成度，以减少元器件息数可以大大提高电子设衙正常工作的概率,*18 .某种产品的寿命服从指数分布，入为5*104/小时，求100小时内与1000小时内的可靠度。解；J100） = c-J> wo - O.p512r 尺;1 口00）=小=广"喇=0,优6519 .某铁路机车信号系统可靠度服从指数分布，投入运用后，平均四年， 35, 040小时失效一次，若调好后用一个月（720小时），问可靠度是多少？若调好后用了四年，可靠度又是多

6、少？结果用户踞具埴写的我震任苏钻中时间讨苴诳路机车信号 系统20 .设有某种电子器件，根据以往试验资料知道，在某种应力的条件下，其寿命服从参数的指数分布，并且这种器件在lOOh的工作时间内将约有5%失效,求可靠寿命t(0.9)和可靠度R(1000)。解,用X表示这种电子器件的寿命,已知这种器件在10此的工作时间内将有约5骊失效，有下 式J网XVI Q0)=尸(100) = 003得 1一，】® =0.05,从而 4 = 0.0005邛因此可靠寿命*0 9) =一JIn' = 210-70 0.0005 0.9可靠度22(1000) = -1000,00005 = 0 6065

7、 *-21 . 一个有向可靠性框图如图所示，求系统可靠度。输入“A*-1输出3-4R京就心M内聒rtR带柜但U点2.Ri=Re,KcR6R特点.-R皆隰.%"，比rR节点- 点 RaRf辰ReR节点-R恃点尺Re辰RbR节点十R节点尺RcRbR节点十 点 .Rf,Rc+R4Re.R 格点)快=R。(Rd即,Re.Rc.Rs -Ra.Rf.ReRc _Ra.即.Rjc,Re -RlRe.M.Re+ RaRjCiRE+RHRc+F?A.RE一、单项选择题(只有一个选项正确，共10道小题)1 .可靠性这门学科的几个分支中不包括下面的(C)(A)可靠性工程(B)可靠性物理(C)可靠性化学(D

8、)可靠性数学2 .失效率的浴盆曲线的三个时期中，不包括下列的(C)(A)早期失效期(B)随机失效期(C)多发失效期(D)耗损失效期3 .失效率为常数的可靠性分布是(B)(A)威布尔分布(B)指数分布(C) 正态分布(D)二项分布4 .在概率法机械设计中，应力和强度一般都认为是服从什么分布？ (A)(A) 正态分布(B)对数正态分布(C)威布尔分布(D)指数分布5 .产品的稳态有效性可表示为以下的(A)(A)川 . MTBF MTBF-MTTR(B)a_MTBFMTTRMTTR(C)MTBF + MTTR(D)向 MTTRMTBF6 .常见的冗余系统结构中，不包含下列的(A)(A)串联结构(B)

9、并联结构(C) n中取k结构(D)冷储备系统结构7 .三参数威布尔分布的三个参数中，不包含下列的(B)(A)位置参数(B)特征参数(C)尺度参数(D)形状参数8 .有四个相同的单元组成的系统中，其可靠度最高的系统结构是：(B)(A)四个单元串联(B)四个单元并联(C)两两串联后再互相并联(D)两两并联后再互相串联9 .可靠性预计的几种方法中，不包括下列的(A)(A)多人调查法(B)应力分析法(C)相似产品法(D)元器件计数法10 . FME的析时常用的表头中，不包含下列的：(C)(A)故障原因(B)故障影响(C)故障责任者(D) 故障模式三、判断题(判断正误，共5道小题)11 . (T)系统优

10、化权衡的核心是效能、寿命周期费用两个概念之间的权衡。12 . (T)对于含有桥联的可靠性框图，在划分虚单元后得到的可靠性框图应是一 个简洁的申、并联组合模型。13 . (F)可靠性预计中，应力分析法是一种适用与早期概念设计阶段的预计方法。14 . (F)在可靠性指标的分配中，对于较复杂的单元应该分配较高的可靠性指标。15 . (T) FMEC雇一种定性结合定量的可靠性分析方法。四、主观题(共6道小题)16 .信号机灯泡使用时数在1000小时以上概率为0.2 ,求三显示信号机三个灯泡在使用1000小时后最多有一个坏了的概率。解：>产(三个灯泡最多坏一个)=炉+/炉口-汽)=0.23+3x0

11、.2ax 0.8 = 0 10417 .在某个车站电气集中设备中有 800个继电器。设在某段时间里每个继电器的故障率为0.005。求在这段时间内不多于 10个继电器故障的概率。解：，由于口较大，p较小，用泊松分布来近似计算04泊松强度用=np = 4 +,iq / -Jio / Jd24外(27<10) = =y= (1 + 4 + + +) = ?-4 X54 443= 0.9972口用方妇2!3!10!18 .电路由电池I与两个并联的电池n、出串联而成。设电池I、n、出损坏的概率分别为 0.3、0.2和0.2 ,各个电池损坏与否是独立的。求电路由于电池损坏而发生故障的概率。斛:依题意

12、可簿,电池I、IL山正常的概率分别为口.7、吸和口内 系统可靠性框图为；干目唾路由于电池损坏而发生故障的概率为。.32S.19 .某设备平均故障时间为4000小时，试求其连续使用500小时的可靠度。如要求该设备连续运行的可靠度为95%问可期望其运行多少时间（设备失效服从指数分布）。解：N = 1 = 由归）=/'可得，R（500）=<5tMV4OO0 = 0,3825 m 4000由R© 二仔,可得，t = 一掰In R© = -4000 xh 0.95 = 205h /即其连凌使用500小时的可靠度为88. 25.如要求该设备连续运行的可靠度为9麻，间可期望

13、其运行 205bB +J20.下图为一个有向可靠框图，各单元的可靠度分别为R、B、Rc、B、Re、B,求系统的可靠度。如各单元的可靠度相同，系统的可靠度又为多少？图3-加R泵统二RpRETofR节点，R方瓶仆.RfiRb.R0辰+R节点,R节点启ReRbRdAR啃浜 点Ru.Rf.Rb-Rd-R喑点R席点.RRFRaRc-R特南，R情点,RxRbRd,吐卡情点. 点HE*gRD&fR特点.R循点RhM.R厂R惴点,RaReRebRc+R节点.ReRb代* * RXRe+R 悔点 RDiRc)+'=RmRf Rb Rd . Re+Ra - Re . R乐 Rd Rjc r Ra

14、. Rf . R& Rt Ka .即 Ro Rc=Ra Rb . Rd Rc rRefKb.Rd.Kc+Ra,即,Rd-Ra.Re.Rr.Kc+Re.Rs.RcT Ra.Rb +Rd.Rjc，若 Ra=Kb =Rr =Rd =IE =Rf=R.R j=2R5-SR4+2R3+ 2R£h21.试用布尔代数法及最小割集法求下图所示故障树的最小割集，并画出等效的故障树。解：用布尔代数法计茸：,丁 = XI + 6 + X2 = XI+G2 + G+ ¥2 = XI + G4G5+ X3 +G6+ X2=XI + (Z4 + X3)(X6 + X7) + 万3 + X6 +

15、 X8 +X2-=N14 笈4 ¥6 + 上4 星 7 + X5 工6 + X5JT7 + 星3 4 X6+ 黑由概率论的吸收率可得士 K4J0X5X6”6 = X6,故/二.JO +JT2 + JT3+ 兑6 + XX+X4X7 + X5X1 W斯原故障树有7个最小割集；佟1,你)，N3,佟6, (盥£ (XW)f tX5,X7 简化后的故障树如下：小一、单项选择题(只有一个选项正确，共10道小题)1 .可靠性的定义中，不包括的要素是(D)(A)规定的时间内(B)规定的条件下(C)完成规定的功能(D)规定的操作人员2 .可靠性的特征量中，不包含下列的(D)(A)可靠度(B

16、) 失效率(C)平均寿命(D)性价比3.失效率为常数的可靠性分布是(B)(A)威布尔分布(B)指数分布(C) 正态分布(D)二项分布4 .在概率法机械设计中，应力和强度一般都认为是服从什么分布？ (A)(A) 正态分布(B)对数正态分布(C)威布尔分布(D)指数分布5 .当产品工作到有63.2%失效时的寿命叫(B)(A)(B)(C)(D)中位寿命 特征寿命 可靠寿命 平均寿命6 .产品的稳态有效性可表示为以下的(A)(A)A -MTBFMTTR(B)刃;也里MTTR. MTTRJ =一(C)(D)' MTBF + MTTRA MTTRJ = MTBF7 .可靠性特征量失效率的单位可以是

17、(A)(A)菲特(B)小时(C)个(D)秒8 .三参数威布尔分布的三个参数中，不包含下列的(B)(A)位置参数(B)特征参数(C)尺度参数(D)形状参数9 .有四个相同的单元组成的系统中，其可靠度最高的系统结构是：(B)(A)四个单元串联(B)四个单元并联(C)两两串联后再互相并联(D)两两并联后再互相串联10 . FME的析时常用的表头中，不包含下列的：(C)(A)故障原因(B)故障影响(C)故障责任者(D) 故障模式三、判断题(判断正误，共5道小题)11 . (T)对于含有桥联的可靠性框图，在划分虚单元后得到的可靠性框图应是一 个简洁的申、并联组合模型。12 . (F)可靠性预计中，应力分

18、析法是一种适用与早期概念设计阶段的预计方法。13 . (F)在可靠性指标的分配中，对于较复杂的单元应该分配较高的可靠性指标。14 . (T)故障树也是一种可靠性模型。15 . (F) 一个由两个相同的单元并联组成的系统，若该单元服从指数分布且失效率为入，则系统也服从指数分布且失效率为人/2 o四、主观题(共7道小题)16 .某产品先后通过 A、R C三种机器加工，这些机器的偶然故障及人为原因将影响产品质 量。产品是否合格只有在生产全过程终了时才能检查出来。根据统计资料，三种产品的合格 率分另为30% 40啼口20%假设机器独立运转，求产品的合格率。解二产品的合格率=0一3x0.4父0一2= 0

19、.0241、2发生断路故障17 .电路由五个元件联接而成，设各个元件发生故障是独立的，已知元件 的概率各为0.2 ,元件3、4、5发生断路故障的概率为 0.5 ,求： 由于元件1或2发生断路故障而电路断路的概率； 由于元件3、4、5都发生断路故障而电路断路的概率；由于任何元件发生断路故障而电路断路的概率。解：依题意可得，元件L 2、3、4、5正常的概率分别为口品O S- 0.5, O S 口$系统的可靠性框图为力J 丁 丁 ； .5+J(1) R由于元件1或2发生断踣故障而电路新路州=P(元件1或2发生新路故障,3,4,5正常A1<0.2+0.20. 2X0.2) X0.5乂。. 5乂0

20、.小=0,8 附(2) R由于元件三、4、5都发生断路故障而电路新路>-P(元件345均断路故障91,2正常)#=0.8X0.8X0. 5X0, 5X04 沁=0. 06+*(3) H由路新路尸1 一H(各个元件正常>=1 - 0L & X立eX d 5 X 8 5 X(X 5=0.92+18.某仪器的寿命为T,其分布密度函数为/gnO.L”，tO,求该仪器寿命在区间(0, 5)内 的概率，仪器的平均寿命及寿命方差.>解工分布函数为广©=/必=1年” 0由公式得改仪器寿命在区间,5)内得概率下F(00T 力二耿5)-N(0) = 1-产$ 二 0 3935

21、口平均寿命j=夙力=(呼'(灯办=0.1方口加右=1。-0Q寿命方差=。(力=/(天滋-* =(。,卜，.而-10。= 10019 .失效服从指数分布时，为使 1000小时的可靠度在80刈上，失效率必须低于若干？解：由R(£) = 1*,可得以= -1lnRG) = -lnQW = Z23xlOT£i t1000即失效率必须低于2.23 x”20 .某铁路枢纽某天有1000次列车通过，每次列车在通过枢纽时出事故的概率为0.0001 ,并且与其它列车是否出事故是相互独立的。求该枢纽这天至少出一次事故的概率。解：（方法1）由于工较大，口较小，可用泊松分布来近慨计算Q 型 汨松强度4=呼=0.1 ：F侬之 1) = l-F(M=0) ;k= 1-5 =0.0952'（方法2）设萼次列车出事故的概率为p = O.QQOL则每次列车不出事故的概率为l-p* = 0.9S99+J解:则激至少