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可靠性的定义及在产品设计中的重要性

发布时间:2019-07-12 21:29 来源:未知 编辑:admin

  可靠度也叫可靠性,指的是产品在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的能力,它包括结构的安全性,适用性和耐久性,当以概率来度量时,称可靠度。

  可靠性分为固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性用于描述产品的设计和制造的可靠性水平,使用可靠性综合考虑了产品设计、制造、安装环境、维修策略和修理等因素。

  可靠性是与电子工业的发展密切相关的,其重要性可从电子产品发展的三个特点来加以说明。

  首先,电子产品的复杂程度在不断增加。人们最早使用的矿石收音机是非常简单的,随之先后出现了各种类型的收音机、录音机、录放相机、通讯机、雷达、制导系统、电子计算机以及宇航控制设备,复杂程度不断地增长。电子产品复杂程度的显著标志是所需元器件数量的多少。而电子产品的可靠性决定于所用元器件的可靠性,因为电子产品中的任何一个元器件、任何一个焊点发生故障都将导致系统发生故障。一般说来,电子产品所用的元器件数量越多,其可靠性问题就越严重,为保证产品或系统能可靠地工作,对元器件可靠性的要求就非常高、非常苛刻。

  其次,电子产品的使用环境日益严酷。从实验室到野外,从热带到寒带,从陆地到深海,从高空到宇宙空间,经受着不同的环境条件,除温度、湿度影响外,海水、盐雾、冲击、振动、宇宙粒子、各种辐射等对电子元器件的影响,导致产品失效的可能性增大。

  第三,电子产品的装置密度不断增加。从第一代电子管产品进入第二代晶体管,现已从小、中规模集成电路进入到大规模和超大规模集成电路,电子产品正朝小型化、微型化方向发展,其结果导致装置密度的不断增加,从而使内部温升增高,散热条件恶化。而电子元器件将随环境温度的增高,降低其可靠性,因而元器件的可靠性引起人们的极大重视。

  对产品而言,可靠度越高就越好。可靠度高的产品,可以长时间正常工作(这正是所有消费者需要得到的);从专业术语上来说,就是产品的可靠度越高,产品可以无故障工作的时间就越长。

  各部分有了明确的可靠性指标后,根据不同计算准则,进行零件的设计计算。主要的计算方法为:根据载荷和强度的分布计算可靠度或所需尺寸;根据载荷和寿命的分布计算可靠度或安全寿命;求出可靠度与安全系数间的定量关系,沿用常规设计方法计算所需尺寸或验算安全系数。与可靠性设计有关的载荷、强度、尺寸和寿命等数据都是随机变量,必须用概率统计方法进行处理。

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