汽车可靠性技术

2019-2020学年第一学期期末考试《汽车可靠性技术》大作业名词解释（每小题2分，共20分）可靠性\t"/item/%E4%BA%A7%E5%93%81%E5%8F%AF%E9%9D%A0%E6%80%A7/_blank"元件、\t"/item/%E4%BA%A7%E5%93%81%E5%8F%AF%E9%9D%A0%E6%80%A7/_blank"产品、\t"/item/%E4%BA%A7%E5%93%81%E5%8F%AF%E9%9D%A0%E6%80%A7/_blank"系统在一定时间内、在一定条件下无故障地执行指定功能的\t"/item/%E4%BA%A7%E5%93%81%E5%8F%AF%E9%9D%A0%E6%80%A7/_blank"能力或\t"/item/%E4%BA%A7%E5%93%81%E5%8F%AF%E9%9D%A0%E6%80%A7/_blank"可能性。可通过\t"/item/%E4%BA%A7%E5%93%81%E5%8F%AF%E9%9D%A0%E6%80%A7/_blank"可靠度、\t"/item/%E4%BA%A7%E5%93%81%E5%8F%AF%E9%9D%A0%E6%80%A7/_blank"失效率、平均无故障间隔等来\t"/item/%E4%BA%A7%E5%93%81%E5%8F%AF%E9%9D%A0%E6%80%A7/_blank"评价产品的可靠性。可靠性工程提高\t"/item/%E5%8F%AF%E9%9D%A0%E6%80%A7%E5%B7%A5%E7%A8%8B/_blank"系统（或产品或元器件）在整个寿命周期内可靠性的一门有关设计、分析、试验的工程技术。系统可靠性是指在规定的时间内和规定条件（如使用环境和维修条件等）下能有效地实现规定功能的能力。基本可靠性基本可靠性，是指产品在规定的条件下和规定的时间内，无故障工作的能力。任务可靠性是指按要求完成该任务的可能性，部件失效不会导致任务失败，也就是考虑实际冗余的可靠性。任务可靠性任务可靠性，是指产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力。其中，任务剖面是指产品在完成规定的任务这段时间内所经历的全部事件和环境的时序描述。固有可靠性固有可靠性：计算机控制系统在制造过程中需要进行材料和元件的选择、设计、制造、组装，环境实验等。由这一过程所决定的可靠性是系统的内在可靠性，称为系统的固有可靠性。系统的固有可靠性决定于生产厂家。使用可靠性使用可靠性，是指产品在实际的环境中使用时所呈现的可靠性，它反映产品设计，制造、使用、维修、环境等因素的综合影响。汽车可靠性汽车可靠性是指汽车在规定的时间内和规定使用条件下完成规定功能的能力。一个比较复杂的综合性能，从广义上讲包括汽车无故障性(耐久性)、维修性和保存性。汽车的硬故障使汽车停驶的完全性故障汽车的软故障性能逐渐下降到最低规定限度而不能正常使用的衰退性故障，如制动性能、动力性能等10、随机现象在一定条件下，在个别试验或观察中呈现不确定性，但在大量重复试验或观察中其结果又具有一定规律性的\t"/item/%E9%9A%8F%E6%9C%BA%E7%8E%B0%E8%B1%A1/_blank"现象，称为随机现象。二、简答题（每小题6分，共60分）1、请简述召回制度实施前后日本可靠性研究特点。答:1969年实施汽车召回制度，之前可靠性研究重点:确保强度方面的安全性;延长车辆使用期限;延长维修期。召回制度实施后可靠性研究具有如下特点:可靠性技术与管理高度结合;采用可靠性新技术，加强设计检评工作;重视试验和故障分析;数据交换和反馈;实行全数检验和在线自动检验;建立外协件的可靠性保证体系;加强可靠性学术活动，进行技术培训。汽车可靠性定义四因素的具体内涵是什么？答:汽车可靠性是指汽车产品(总成或零部件)在规定的条件和规定的时间内，完成规定的功能的能力。其中，汽车产品指整车、总成、零部件，主要指的是发动机、底盘、车身、电器设备等。规定时间指:汽车使用量的尺度，可以足时间单位(小时、天数、月数、年数)，也可以是行驶里程数、工作循环次数等。在汽车运用工程中，保用期、第1次大修里程、报废周期等都是重要的特征时间。规定条件包括:汽车产品的工作条件，即气候、道路状况、地理位置等环境条件;汽车产品的运用条件，即载荷性质、载运种类、行驶速度;汽车产品的维修条件，即维修方式、维修水平、保养制度;汽车产品的管理条件，即存放环境、管理水平、驾驶员技术水平。规定功能指:汽车设计任务书、使用说明书、订货合同以及国家标准规定的各种功能、性能和要求。简述可靠性设计原则。答:可靠性设计中的可靠性是指广义上的可靠性，即包括可靠性、维修性和耐久性，其主要内容包括以下方面:(1)系统可靠性目标的制定根据市场的预测、竞争的需要、技术上的可行性分析、制造成本高低等因素的研究，提出可靠性目标值。这些目标值主要有:可靠性指标:MTBF，MTTF，当量故障率;维修性指标:MTTR，维修时间率,.维修费，有效度;耐久性指标:大修里程，报废里程。(2)可靠性指标的分配与预测将整车可靠性指标逐级分配下去，明确每个系统、每个总成、每个零件的可靠性要求，并据过去的资料及试验数据结果预测可靠性。(3)结构可靠性设计与验证进行每个具体结构的设计，通过试制、试验进行验证是否达到顶期目标。没有达到时，进改进设计或酌情调整目标值。(4)系统可靠性设计与验证重点是各结构间的连接、协调、匹配。通过整车的试制、试验来验证。PDCA循环有什么特点？答:PDCA循环有以下三特点:1)PDCA循环按照循环顺序不停地旋转只要产品一直生产，这种循环就不会停止。2)PDCA是一个综合性的循环，在企业总体PDCA循环指导下，各级、各部门以及生产的各个环节、各个阶段，都有各自的小循环，形成大循环套小循环。3)PDCA循环在循环中前进和提高。请阐述失效概率分布函数的含义。答:可靠性预测是在产品设计阶段到产品投入使用前，对其可靠性水平进行评估的过程。汽车产品可靠性预测的目的是:(1)了解任务所提出的可靠性指标是否合理;(2)对所设计的新车型的可靠性水平进行评估，寻找问题和原因，改进和提高;(3)对不同方案进行比较，确定可靠性指标;(4)优化设计方案，选择最佳的汽车系统;(5)探索进一步提高汽车可靠性的途径及其方法;(6)为新车型的开发收集和积累经验、数据及资料。请写出、与之间的关系表达式，并用图示表示。答:由密度函数的性质n(t)Nf(t)之间的关系表达式，并用图示表示。0f(t)dt1可知:R(t)iF(t)if()dtf(t)dt0tt因此，R()、F(t)与f()之间的关系如图所示:图R(t)、F()与f()关系t请写出故障率的数学表达式，并推导故障率与可靠度、故障密度函数的关系。8、请解释首次翻修期、翻修间隔期、总寿命，并在坐标图上表示它们关系。答:首次翻修期限(首翻期):指在规定条件下，产品从开始使用到首次翻修的工作时间和(或)日历持续时间。翻修是指把产品分解成零部件，清洗、检查，并通过修复或替换故障零部件，恢复产品寿命等于或接近其首翻期的修理。翻修间隔期限:指在规定条件下，产品两次相继翻修间的工作时间、循环次数和(或)日历持续时间。总寿命:指在规定条件下，产品从开始使用到规定报废的工作时间、循环次数和(或)日历持续时间。首翻期、翻修间隔期和使用寿命M(t)9、简述可靠性预测的定义及汽车产品可靠性预测的目的。答:可靠性预测是在产品设计阶段到产品投入使用前，对其可靠性水平进行评估的过程。汽车产品可靠性预测的目的是:.(1)了解任务所提出的可靠性指标是否合理;(2)对所设计的新车型的可靠性水平进行评估，寻找问题和原因，改进和提高;(3)对不同方案进行比较，确定可靠性指标;(4)优化设计方案，选择最佳的汽车系统;(5)探索进一一步提高汽车可靠性的途径及其方法;(6)为新车型的开发收集和积累经验、数据及资料。10、简述可靠性预测的步骤。答:任何预测都有两个过程:归纳和推论过程。可靠性预测的基本步骤如下:(1)确定预测目的、预测对象及预测类型(短期、中期、长期);(2)搜集整理资料(有关发展资料、历史资料);(3)选择预测技术;(4)建立预测模型，包括数学模型(表达式、参数)或概率模型(各种可能结果的概率分布);(5)评价模型。对建立的预测模型进行检验;(6)利用模型进行预测，与实测结果比较，修正预测模型。三、论述题（每小题10分，共20分）1、请阐述频数直方图、频率直方图、频率密度直方图和频率密度曲线及区别和联系。答:频数直方图是以样本数据表征的质量特性值为横坐标，以频数为纵坐标作出的描述数据分布规律的图形。频率直方图是将频数直方图的纵坐标改为频率做出的频率直方图，其形状与频数直方图应完全一样。频率密度直方图是将频率直方图纵坐标改为频率密度、横坐标不变后获得的直方图，形状也不变。频率密度曲线是当样本数据的大小n-+∞,组距h-→0时，直方的数量将趋于∞;随机变量(即质量特征)在某区间h的频率密度将趋于概率密度;直方顶端联成的折线将形成一-条光滑的曲线一概率密度曲线。它们的区别和联系如下:频数直方图、频率直方图、频率密度直方图与概率密度曲线，虽然它们的坐标不同，描述分布状态的方式有的是折线、有的是曲线，但其大致形状是相似的。概率密度曲线表明了总体的分布状态;而频数直方图等是对总体分布状态的描述。2、请阐述可靠性工程的发展阶段及各阶段的特征事件。答:1)萌芽期.二战期间(或20世纪40年代)二战期间，作战飞机以及雷达上所用的电子设备，由于可靠性水平较低而屡屡出现故障。美国60%航空电子装置和70%的海军用电子装置发生故障。1939年，英国航空委员会首次提出飞机故障率应低于0.0001次/h,这是最早提出飞机安全性、可靠性的定量指标。德国火箭专家R.Lussen首次对火箭诱导装置可靠度进行计算,这是首次对复杂系统进行可靠度计算。1943年，美国成立专门]机构开始可靠性研究工作，工作重点在解决真空管质量问题。2)奠基期(创建阶段)1950年代(或20世纪50年代)在朝鲜战场上，美国电子产品(雷达、陆军用的电子设备等)的故障愈来愈多,严重影响了设备的正常使用，促使系统可靠性的研究开展。1952年，国防部联合工业部及相关学术部],成立了“电子设备可靠性咨询组(AGREE(AdvisoryGrouponReliabilityofE1ctronic))”",在1957年发表了著名的“军用电子设备的可靠性”报告,为可靠性的