鄭州航院---可靠性工程課程設(shè)計

1、鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院課程設(shè)計報告屆專業(yè)班級課程名稱可靠性工程課程設(shè)計題 目FTA 分析與可靠性增長分配姓 名學(xué)號指導(dǎo)教師職稱二0 一五年六月五日課程設(shè)計任務(wù)書、設(shè)計題目基于電池續(xù)航壽命的手機通話系統(tǒng) FTA分析與可靠性增長分配、設(shè)計依據(jù)1、智能手機平臺總體結(jié)構(gòu)圖 2、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：除了電池的續(xù)航可靠度未知之外，其它各組件的故障率均為0.001/h ； FTA分析的時間位置為t? l.96；：?;通話系統(tǒng)設(shè)計可靠度要求R(t)=0.95 ;手機各部件可靠性增長與投入成本之間的關(guān)系為Rie亠J),i =1,2,14，各部件參數(shù)見下表1 :表1各部件可靠性增長與投入成本之間的關(guān)系部件名稱a部件名稱a電池

2、0.94.0應(yīng)用處理器0.62.0調(diào)諧&解調(diào)器0.63.0條件接收模塊0.93.0存儲器0.91.0藍(lán)牙耳機0.91.0藍(lán)牙/WIFI0.82.0LCD模 塊0.62.0耳機0.91.0揚聲器0.9；2.0音頻解碼器0.64.0射頻&基帶處理器模塊0.63.0傳聲器0.91.0攝像頭模塊0.92.02、電池的續(xù)航可靠度根據(jù)個人收集的電池續(xù)航時間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析 和計算得到；3、可靠性數(shù)據(jù)分析步驟及要求，F(xiàn)TA分析步驟及要求，可靠性分配模型;4、可靠性數(shù)據(jù)及FTA分析案例，可靠性分配示例三、設(shè)計內(nèi)容以智能手機通話系統(tǒng)為分析對象，根據(jù)實測數(shù)據(jù)，識別和檢驗手機 電池續(xù)航壽命分布；基于智能手機平臺總體結(jié)構(gòu)

3、圖，建立手機通話系統(tǒng) 故障樹，并根據(jù)已知和前述分析所得數(shù)據(jù)對故障樹進(jìn)行定性、定量分析;基于前述相關(guān)分析結(jié)果，根據(jù)通話系統(tǒng)設(shè)計可靠度要求，以及應(yīng)用處理 器可靠性增長、電池續(xù)航壽命可靠性增長與成本的關(guān)系函數(shù)，基于最優(yōu) 成本對通話系統(tǒng)的應(yīng)用處理器和電池進(jìn)行可靠性增長分配，并計算最優(yōu) 成本值。2015年4月26日word資料序、課程設(shè)計簡介 1一、課程設(shè)計的目的 1二、課程設(shè)計的內(nèi)容 1三、課程設(shè)計的具體要求 2四、課程設(shè)計進(jìn)度安排 2一、系統(tǒng)簡介 31、智能手機系統(tǒng)功能的分析與介紹 32、系統(tǒng)部件構(gòu)成 4二、手機電池續(xù)航可靠性分析 51、收集電池充電間隔時間 52、根據(jù)收集的數(shù)據(jù)識別電池續(xù)航壽命分布

4、 63、對電池續(xù)航壽命分布進(jìn)行檢驗 74、計算電池相關(guān)時刻的可靠度 8三、手機通話系統(tǒng)的故障樹分析 91、故障樹的建立 92、故障樹定性分析 103、故障樹的定量分析 10四、通話系統(tǒng)的可靠性增長分配 111、建立系統(tǒng)設(shè)計可靠性與單元可靠性增長變量之間的關(guān)系函數(shù) 112、建立可靠性增長和成本關(guān)系函數(shù)123、可靠性增長分配和最優(yōu)成本結(jié)果的計算 12五、總結(jié) 15參考文獻(xiàn) 16基于電池續(xù)航壽命的手機通話系統(tǒng)FTA分析與可靠性增長分配學(xué)號： 120510115 姓名： 李盼云序、課程設(shè)計簡介一、課程設(shè)計的目的通過這次課程設(shè)計，較好地掌握可靠性工程的相關(guān)理論與方法，能靈活應(yīng)用可靠性工程理論知識和方法，

5、達(dá)到如下目的：（1）了解和掌握可靠性數(shù)據(jù)分析、FTA可靠性分配等可靠性工 程理論和方法；（2）培養(yǎng)分析問題和解決問題的實踐能力；（3）對可靠性工程理論知識和方法與生產(chǎn)實踐的結(jié)合有更深入的感性認(rèn)識。二、課程設(shè)計的內(nèi)容以智能手機通話系統(tǒng)為分析對象， 根據(jù)實測數(shù)據(jù)，識別和檢驗手 機電池續(xù)航壽命分布；基于智能手機平臺總體結(jié)構(gòu)圖，建立手機通話 系統(tǒng)故障樹，并根據(jù)已知和前述分析所得數(shù)據(jù)對故障樹進(jìn)行定性、定 量分析；基于前述相關(guān)分析結(jié)果，根據(jù)通話系統(tǒng)設(shè)計可靠度要求，以 及應(yīng)用處理器可靠性增長、電池續(xù)航壽命可靠性增長與成本的關(guān)系函 數(shù)，基于最優(yōu)成本對通話系統(tǒng)的應(yīng)用處理器和電池進(jìn)行可靠性增長分 配，并計算最優(yōu)成

6、本值。三、課程設(shè)計的具體要求1. 收集手機電池充電間隔期數(shù)據(jù)（不低于 50個數(shù)據(jù)）；2. 根據(jù)收集數(shù)據(jù)識別手機電池續(xù)航壽命分布并進(jìn)行假設(shè)檢驗；3. 根據(jù)手機平臺總體結(jié)構(gòu)對通話故障進(jìn)行故障樹分析，并基于已知和計算數(shù)據(jù)進(jìn)行故障樹的定性、定量分析；4. 根據(jù)系統(tǒng)可靠度設(shè)計要求及其它已知條件， 對應(yīng)用處理器和電池進(jìn) 行最優(yōu)成本的可靠性增長分配分析，計算最優(yōu)分配結(jié)果。四、課程設(shè)計進(jìn)度安排1、每人單獨1組，獨自完成。2、時間和進(jìn)度安排：時間為10-11周，共兩周；第13周周日之前交于各自指導(dǎo)教師，由各指導(dǎo)教師安排答辯和評 分。系統(tǒng)簡介1、智能手機系統(tǒng)功能的分析與介紹（1）人性化：可以根據(jù)個人需要擴展機器功

7、能。根據(jù)個人需要， 實時擴展機器內(nèi)置功能，以及軟件升級，智能識別軟件兼容性，實現(xiàn) 了軟件市場同步的人性化功能。（2）功能強大：擴展性能強，第三方軟件支持多。（3）運行速度快：隨著半導(dǎo)體業(yè)的發(fā)展，核心處理器（CPU發(fā)展 迅速，使智能手機在運行方面越來越極速。（4）具備無線接入互聯(lián)網(wǎng)的能力：即需要支持 GSM網(wǎng)絡(luò)下的GPRS 或者 CDM網(wǎng)絡(luò)的 CDMA1或 3G（ WCDMA CDMA-2000 TD-CDMA 網(wǎng)絡(luò)，甚 至 4G（ HSPA+ FDD-LTE TDD-LTE。（5）具有PDA的功能：包括PIM （個人信息管理）、日程記事、 任務(wù)安排、多媒體應(yīng)用、瀏覽網(wǎng)頁。（6）具有開放性的操作

8、系統(tǒng)：擁有獨立的核心處理器（ CPU和 內(nèi)存，可以安裝更多的應(yīng)用程序，使智能手機的功能可以得到無限擴 展。2、系統(tǒng)部件構(gòu)成智能手機系統(tǒng)部件的構(gòu)成如下圖1-1所示:圖1-1智能手機平臺總體結(jié)構(gòu)二、手機電池續(xù)航可靠性分析1、收集電池充電間隔時間智能手機電池充電間隔時間的數(shù)據(jù)收集如下表2-1所示:表2-1電池充電間隔時間AEC1曰期手機亢電時刻手機電池亢電間隔期數(shù)22015/3/2317: 1532O1S/3/2420: 5327- 6342015/3/25S:341?:569” 81 1, 3752O1S/3/2612:2722:0412- 289. 6262015/3/2716: 4=618.

9、772O15/S/2823 :3O7. 7382015/3/2914: 0214. 539201S/3/3012 : 381 6： 3122. E工 881O2015/3/3112:2723:3019. 9311. 6丄丄2015/4/112: 201S. 83122015/4/212: 4=221 : 1712. 379. 08132015/4/315: 4718142O1S/4/418:242呂&2152015/4：/&20 : 1825- 9162015/4/621 : 1724, SS172015/4/T13: 3716. 33182015/4/813:0919:2923. 534.

10、S3192015/4/916:1722:1020. 635L S8202015/4：/1014:231 白.22Z12O1S/4/1121 :5931- 6222O15/4/1Z22: 1824 32232O15/4/1S13:4021:3115. 377. 5824=2015/4/1413:2220=3115. 85J 15252015/4/1516, &226201S/4/16S:0721 :1319. 7812- 1Q冇2O15/i/1712: 1425.丄了282O15/1/1S20 : 4=132. 74292015/4/1919: 1622. 5830201tj/4/2014 :

11、5919. 7312015/4/216:32LS:43LS. 579. 18322015/4：/2210:4319332015/4/2320:1533. 53342015/4/2413 ;0921, 932015/4/2513:41S. 5336201574/2622 : 473；. 1 72015/4/2712:5014. 053820151/4/2323: 0734, 2S392015/4/2915:2416. 28402015/4/3014=:5O23. =fRi1=1（i=1,2,3 ,，10）約束條件下，求使2f（x）=1=1為最小的問題，n=2。弓I入拉格朗日乘子 錯誤！未找到引用

12、源。，構(gòu) 造拉格朗日函數(shù)為：LOU) = f(X) - AAOO =一驅(qū) - H 對i=li=l將錯誤！未找到引用源。代入上式，并用變量R代替X得2L(RA)=厲-ln(l- RJ 臨-MR廠 R&)1=1解方程組錯誤！未找到引用源f11X 二一,陰(1-RJ一 R円(i-Rj RS =12將已知數(shù)據(jù)代入上式得將上式輸入Matlab軟件中如下圖4-1所示:圖4-1解方程組Matlab軟件輸出的結(jié)果為：錯誤！未找到引用源。R 1=0.9796 R2=0.9698其中x代表R,錯誤！未找到引用源。y代表R將其代入可靠性關(guān)系成本將其輸入Matlab軟件中如下圖4-2所示:同 Editor - Dwo

13、rkVUntitled.iri圖4-2解方程組Matlab軟件輸出的結(jié)果為：X 1=8.3247X2=7.8222故最小總成本為：X= Xi+ X 2=8.3247+7.8222=16.1469五、總結(jié)通過這次課程設(shè)計，我了解和掌握了可靠性數(shù)據(jù)分析、FTA可靠性分配等可靠性工程理論和方法；并且培養(yǎng)分析問題和解決問題的 實踐能力；此外，也對可靠性工程理論知識和方法與生產(chǎn)實踐的結(jié) 合有更深入的感性認(rèn)識。本次課程設(shè)計主要內(nèi)容是：以智能手機通話系統(tǒng)為分析對象， 根據(jù)實測數(shù)據(jù)，識別和檢驗手機電池續(xù)航壽命分布； 基于智能手機平 臺總體結(jié)構(gòu)圖，建立手機通話系統(tǒng)故障樹，并根據(jù)已知和前述分析所 得數(shù)據(jù)對故障樹進(jìn)

14、行定性、定量分析；基于前述相關(guān)分析結(jié)果，根據(jù) 通話系統(tǒng)設(shè)計可靠度要求，以及應(yīng)用處理器可靠性增長、電池續(xù)航壽 命可靠性增長與成本的關(guān)系函數(shù)，基于最優(yōu)成本對通話系統(tǒng)的應(yīng)用處 理器和電池進(jìn)行可靠性增長分配，并計算最優(yōu)成本值。在這次課程設(shè)計過程中，整個過程進(jìn)行的并不是那么順利， 很多 次都不知道如何進(jìn)行下去，但是我通過與同學(xué)之間的不斷交流， 最終 把困難都一一克服了，這讓我深刻的體會到了相互交流的重要性。 這 不僅鍛煉了我的溝通能力，而且還進(jìn)一步增進(jìn)了同學(xué)之間的友誼。 此 外，我還學(xué)會了把Matlab和visio軟件知識運用到本次課程設(shè)計中， 實現(xiàn)了知識的融會貫通。最重要的是，通過這次課程設(shè)計，我了解和 掌握了可靠性數(shù)據(jù)分析、FTA可靠性分配等可靠性工程理論和方法， 并且培養(yǎng)分析問題和解決問題的實踐能力，也對可靠性工程理論知識 和方法與生產(chǎn)實踐的結(jié)合有更深入的感性認(rèn)識。整個課程設(shè)計過程雖 然有些磕磕絆絆，但是我感到很充實快樂。參考文獻(xiàn)1 張公緒，孫靜新編質(zhì)量管理學(xué)M.北京：高等