西南交可靠性理論離線作業(yè)

1、西南交可靠性理論離線作業(yè)一、單項(xiàng)選擇題(只有一個(gè)選項(xiàng)正確，共10道小題)1 .失效率的浴盆曲線的三個(gè)時(shí)期中，不包括下列的(C)(A)早期失效期(B)隨機(jī)失效期(C)多發(fā)失效期(D)耗損失效期2 .指數(shù)分布具有的特點(diǎn)中，不包括下列的(D)(A)失效率為常數(shù)(B)概率密度函數(shù)單調(diào)下降(C) 無(wú)記憶性(D)多適用于機(jī)械產(chǎn)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)平均壽命(D)性價(jià)比4.失效率為常數(shù)的可靠性分布是(B)(A)威布爾分布(B)指數(shù)分布(C) 正態(tài)分布(D)二項(xiàng)分布5 .可靠性特征量失效率的單位可以是(A)(A)菲特(B)小時(shí)(C)個(gè)(D)秒6 .常見(jiàn)的冗

2、余系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，不包含下列的(A)(A)串聯(lián)結(jié)構(gòu)(B)并聯(lián)結(jié)構(gòu)(C) n中取k結(jié)構(gòu)(D)冷儲(chǔ)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)7 .三參數(shù)威布爾分布的三個(gè)參數(shù)中，不包含下列的(B)(A)位置參數(shù)(B)特征參數(shù)(C)尺度參數(shù)(D)形狀參數(shù)8 .一個(gè)由三個(gè)相同的單元組成的3中取2系統(tǒng)，若該單元的可靠度均為0.8,則系 統(tǒng)的可靠度為：(C)(A) 0.512(B) 0.992(C) 0.896(D) 0.7649 .有四個(gè)相同的單元組成的系統(tǒng)中，其可靠度最高的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是：(B)(A)四個(gè)單元串聯(lián)(B)四個(gè)單元并聯(lián)(C)兩兩串聯(lián)后再互相并聯(lián)(D)兩兩并聯(lián)后再互相串聯(lián)10 .故障樹(shù)分析方法的步驟不包括以下的：(D)(A)系統(tǒng)的定

3、義(B)故障樹(shù)的構(gòu)造(C)故障樹(shù)的評(píng)價(jià)(D)故障樹(shù)的拆散三、判斷題(判斷正誤，共5道小題)11 . (T)產(chǎn)品的故障密度函數(shù)反映了產(chǎn)品的故障強(qiáng)度。12 . (T)與電子產(chǎn)品相比，機(jī)械產(chǎn)品的失效主要是耗損型失效。13 . (F)相似產(chǎn)品可靠性預(yù)計(jì)法要求新產(chǎn)品的預(yù)計(jì)結(jié)果必須好于相似的老產(chǎn)品。14 . (T)故障樹(shù)也是一種可靠性模型。15 . (F) 一個(gè)由兩個(gè)相同的單元并聯(lián)組成的系統(tǒng)，若該單元服從指數(shù)分布且失效率為入，則系統(tǒng)也服從指數(shù)分布且失效率為人/2 o四、主觀題(共6道小題)16 .如圖所示，有三個(gè)閥門(mén)連在一起。閥門(mén)如發(fā)生故障，水便不能通過(guò)。設(shè)三個(gè)閥門(mén)發(fā)生故解：假設(shè)一直供水，則水能流過(guò)a點(diǎn)的

4、概率為1,流過(guò)b點(diǎn)的概率為1-p,流過(guò)c點(diǎn)的概率為（1-p）（1-p 2）17 .設(shè)某儀器原來(lái)需用128個(gè)晶體管加以裝配， 現(xiàn)改用集成電路只需12個(gè)就夠了。如果每個(gè)器 件（不論是晶體管還是集成電路 ）能用2000h以上的概率為0, 996,假設(shè)只有當(dāng)每一個(gè)元器件 都完好時(shí)，儀器才能正常工作，試分別求出在以上兩種情況下儀器能正常工作2000h的概率。解工設(shè)A表示“儀器能正常H作加口口廳，制表示“第1個(gè)器件和正常工作2口口口型，顯然*當(dāng)涕獷凡相互獨(dú)立.£若佳用晶體管裝配時(shí),則+ra）=p（4,4 ,，4褥）=（口列可.用口611+'若使用集成電路時(shí),a= 4,4a則-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僅器設(shè)備的可靠性，提高儀器設(shè)管正常工作的概率，所I 努力提高器件的集成度，以減少元器件息數(shù)可以大大提高電子設(shè)衙正常工作的概率,*18 .某種產(chǎn)品的壽命服從指數(shù)分布，入為5*104/小時(shí)，求100小時(shí)內(nèi)與1000小時(shí)內(nèi)的可靠度。解；J100） = c-J> wo - O.p512r 尺;1 口00）=小=廣"喇=0,優(yōu)6519 .某鐵路機(jī)車信號(hào)系統(tǒng)可靠度服從指數(shù)分布，投入運(yùn)用后，平均四年， 35, 040小時(shí)失效一次，若調(diào)好后用一個(gè)月（720小時(shí)），問(wèn)可靠度是多少？若調(diào)好后用了四年，可靠度又是多

6、少？結(jié)果用戶踞具埴寫(xiě)的我震任蘇鉆中時(shí)間討苴誑路機(jī)車信號(hào) 系統(tǒng)20 .設(shè)有某種電子器件，根據(jù)以往試驗(yàn)資料知道，在某種應(yīng)力的條件下，其壽命服從參數(shù)的指數(shù)分布，并且這種器件在lOOh的工作時(shí)間內(nèi)將約有5%失效,求可靠壽命t(0.9)和可靠度R(1000)。解,用X表示這種電子器件的壽命,已知這種器件在10此的工作時(shí)間內(nèi)將有約5驪失效，有下 式J網(wǎng)XVI Q0)=尸(100) = 003得 1一，】® =0.05,從而 4 = 0.0005邛因此可靠壽命*0 9) =一JIn' = 210-70 0.0005 0.9可靠度22(1000) = -1000,00005 = 0 6065

7、 *-21 . 一個(gè)有向可靠性框圖如圖所示，求系統(tǒng)可靠度。輸入“A*-1輸出3-4R京就心M內(nèi)聒rtR帶柜但U點(diǎn)2.Ri=Re,KcR6R特點(diǎn).-R皆隰.%"，比rR節(jié)點(diǎn)- 點(diǎn) RaRf辰ReR節(jié)點(diǎn)-R恃點(diǎn)尺Re辰RbR節(jié)點(diǎn)十R節(jié)點(diǎn)尺RcRbR節(jié)點(diǎn)十 點(diǎn) .Rf,Rc+R4Re.R 格點(diǎn))快=R。(Rd即,Re.Rc.Rs -Ra.Rf.ReRc _Ra.即.Rjc,Re -RlRe.M.Re+ RaRjCiRE+RHRc+F?A.RE一、單項(xiàng)選擇題(只有一個(gè)選項(xiàng)正確，共10道小題)1 .可靠性這門(mén)學(xué)科的幾個(gè)分支中不包括下面的(C)(A)可靠性工程(B)可靠性物理(C)可靠性化學(xué)(D

8、)可靠性數(shù)學(xué)2 .失效率的浴盆曲線的三個(gè)時(shí)期中，不包括下列的(C)(A)早期失效期(B)隨機(jī)失效期(C)多發(fā)失效期(D)耗損失效期3 .失效率為常數(shù)的可靠性分布是(B)(A)威布爾分布(B)指數(shù)分布(C) 正態(tài)分布(D)二項(xiàng)分布4 .在概率法機(jī)械設(shè)計(jì)中，應(yīng)力和強(qiáng)度一般都認(rèn)為是服從什么分布？ (A)(A) 正態(tài)分布(B)對(duì)數(shù)正態(tài)分布(C)威布爾分布(D)指數(shù)分布5 .產(chǎn)品的穩(wěn)態(tài)有效性可表示為以下的(A)(A)川 . MTBF MTBF-MTTR(B)a_MTBFMTTRMTTR(C)MTBF + MTTR(D)向 MTTRMTBF6 .常見(jiàn)的冗余系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，不包含下列的(A)(A)串聯(lián)結(jié)構(gòu)(B)

9、并聯(lián)結(jié)構(gòu)(C) n中取k結(jié)構(gòu)(D)冷儲(chǔ)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)7 .三參數(shù)威布爾分布的三個(gè)參數(shù)中，不包含下列的(B)(A)位置參數(shù)(B)特征參數(shù)(C)尺度參數(shù)(D)形狀參數(shù)8 .有四個(gè)相同的單元組成的系統(tǒng)中，其可靠度最高的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是：(B)(A)四個(gè)單元串聯(lián)(B)四個(gè)單元并聯(lián)(C)兩兩串聯(lián)后再互相并聯(lián)(D)兩兩并聯(lián)后再互相串聯(lián)9 .可靠性預(yù)計(jì)的幾種方法中，不包括下列的(A)(A)多人調(diào)查法(B)應(yīng)力分析法(C)相似產(chǎn)品法(D)元器件計(jì)數(shù)法10 . FME的析時(shí)常用的表頭中，不包含下列的：(C)(A)故障原因(B)故障影響(C)故障責(zé)任者(D) 故障模式三、判斷題(判斷正誤，共5道小題)11 . (T)系統(tǒng)優(yōu)

10、化權(quán)衡的核心是效能、壽命周期費(fèi)用兩個(gè)概念之間的權(quán)衡。12 . (T)對(duì)于含有橋聯(lián)的可靠性框圖，在劃分虛單元后得到的可靠性框圖應(yīng)是一 個(gè)簡(jiǎn)潔的申、并聯(lián)組合模型。13 . (F)可靠性預(yù)計(jì)中，應(yīng)力分析法是一種適用與早期概念設(shè)計(jì)階段的預(yù)計(jì)方法。14 . (F)在可靠性指標(biāo)的分配中，對(duì)于較復(fù)雜的單元應(yīng)該分配較高的可靠性指標(biāo)。15 . (T) FMEC雇一種定性結(jié)合定量的可靠性分析方法。四、主觀題(共6道小題)16 .信號(hào)機(jī)燈泡使用時(shí)數(shù)在1000小時(shí)以上概率為0.2 ,求三顯示信號(hào)機(jī)三個(gè)燈泡在使用1000小時(shí)后最多有一個(gè)壞了的概率。解：>產(chǎn)(三個(gè)燈泡最多壞一個(gè))=爐+/爐口-汽)=0.23+3x0

11、.2ax 0.8 = 0 10417 .在某個(gè)車站電氣集中設(shè)備中有 800個(gè)繼電器。設(shè)在某段時(shí)間里每個(gè)繼電器的故障率為0.005。求在這段時(shí)間內(nèi)不多于 10個(gè)繼電器故障的概率。解：，由于口較大，p較小，用泊松分布來(lái)近似計(jì)算04泊松強(qiáng)度用=np = 4 +,iq / -Jio / Jd24外(27<10) = =y= (1 + 4 + + +) = ?-4 X54 443= 0.9972口用方婦2!3!10!18 .電路由電池I與兩個(gè)并聯(lián)的電池n、出串聯(lián)而成。設(shè)電池I、n、出損壞的概率分別為 0.3、0.2和0.2 ,各個(gè)電池?fù)p壞與否是獨(dú)立的。求電路由于電池?fù)p壞而發(fā)生故障的概率。斛:依題意

12、可簿,電池I、IL山正常的概率分別為口.7、吸和口內(nèi) 系統(tǒng)可靠性框圖為；干目唾路由于電池?fù)p壞而發(fā)生故障的概率為。.32S.19 .某設(shè)備平均故障時(shí)間為4000小時(shí)，試求其連續(xù)使用500小時(shí)的可靠度。如要求該設(shè)備連續(xù)運(yùn)行的可靠度為95%問(wèn)可期望其運(yùn)行多少時(shí)間（設(shè)備失效服從指數(shù)分布）。解：N = 1 = 由歸）=/'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 /即其連凌使用500小時(shí)的可靠度為88. 25.如要求該設(shè)備連續(xù)運(yùn)行的可靠度為9麻，間可期望

13、其運(yùn)行 205bB +J20.下圖為一個(gè)有向可靠框圖，各單元的可靠度分別為R、B、Rc、B、Re、B,求系統(tǒng)的可靠度。如各單元的可靠度相同，系統(tǒng)的可靠度又為多少？圖3-加R泵統(tǒng)二RpRETofR節(jié)點(diǎn)，R方瓶仆.RfiRb.R0辰+R節(jié)點(diǎn),R節(jié)點(diǎn)啟ReRbRdAR啃浜 點(diǎn)Ru.Rf.Rb-Rd-R喑點(diǎn)R席點(diǎn).RRFRaRc-R特南，R情點(diǎn),RxRbRd,吐卡情點(diǎn). 點(diǎn)HE*gRD&fR特點(diǎn).R循點(diǎn)RhM.R廠R惴點(diǎn),RaReRebRc+R節(jié)點(diǎn).ReRb代* * RXRe+R 悔點(diǎn) RDiRc)+'=RmRf Rb Rd . Re+Ra - Re . R樂(lè) 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.試用布爾代數(shù)法及最小割集法求下圖所示故障樹(shù)的最小割集，并畫(huà)出等效的故障樹(shù)。解：用布爾代數(shù)法計(jì)茸：,丁 = XI + 6 + X2 = XI+G2 + G+ ¥2 = XI + G4G5+ X3 +G6+ X2=XI + (Z4 + X3)(X6 + X7) + 萬(wàn)3 + X6 +

15、 X8 +X2-=N14 笈4 ¥6 + 上4 星 7 + X5 工6 + X5JT7 + 星3 4 X6+ 黑由概率論的吸收率可得士 K4J0X5X6”6 = X6,故/二.JO +JT2 + JT3+ 兌6 + XX+X4X7 + X5X1 W斯原故障樹(shù)有7個(gè)最小割集；佟1,你)，N3,佟6, (盥£ (XW)f tX5,X7 簡(jiǎn)化后的故障樹(shù)如下：小一、單項(xiàng)選擇題(只有一個(gè)選項(xiàng)正確，共10道小題)1 .可靠性的定義中，不包括的要素是(D)(A)規(guī)定的時(shí)間內(nèi)(B)規(guī)定的條件下(C)完成規(guī)定的功能(D)規(guī)定的操作人員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)平均壽命(D)性價(jià)比3.失效率為常數(shù)的可靠性分布是(B)(A)威布爾分布(B)指數(shù)分布(C) 正態(tài)分布(D)二項(xiàng)分布4 .在概率法機(jī)械設(shè)計(jì)中，應(yīng)力和強(qiáng)度一般都認(rèn)為是服從什么分布？ (A)(A) 正態(tài)分布(B)對(duì)數(shù)正態(tài)分布(C)威布爾分布(D)指數(shù)分布5 .當(dāng)產(chǎn)品工作到有63.2%失效時(shí)的壽命叫(B)(A)(B)(C)(D)中位壽命 特征壽命 可靠壽命 平均壽命6 .產(chǎn)品的穩(wěn)態(tài)有效性可表示為以下的(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單位可以是

17、(A)(A)菲特(B)小時(shí)(C)個(gè)(D)秒8 .三參數(shù)威布爾分布的三個(gè)參數(shù)中，不包含下列的(B)(A)位置參數(shù)(B)特征參數(shù)(C)尺度參數(shù)(D)形狀參數(shù)9 .有四個(gè)相同的單元組成的系統(tǒng)中，其可靠度最高的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是：(B)(A)四個(gè)單元串聯(lián)(B)四個(gè)單元并聯(lián)(C)兩兩串聯(lián)后再互相并聯(lián)(D)兩兩并聯(lián)后再互相串聯(lián)10 . FME的析時(shí)常用的表頭中，不包含下列的：(C)(A)故障原因(B)故障影響(C)故障責(zé)任者(D) 故障模式三、判斷題(判斷正誤，共5道小題)11 . (T)對(duì)于含有橋聯(lián)的可靠性框圖，在劃分虛單元后得到的可靠性框圖應(yīng)是一 個(gè)簡(jiǎn)潔的申、并聯(lián)組合模型。12 . (F)可靠性預(yù)計(jì)中，應(yīng)力分

18、析法是一種適用與早期概念設(shè)計(jì)階段的預(yù)計(jì)方法。13 . (F)在可靠性指標(biāo)的分配中，對(duì)于較復(fù)雜的單元應(yīng)該分配較高的可靠性指標(biāo)。14 . (T)故障樹(shù)也是一種可靠性模型。15 . (F) 一個(gè)由兩個(gè)相同的單元并聯(lián)組成的系統(tǒng)，若該單元服從指數(shù)分布且失效率為入，則系統(tǒng)也服從指數(shù)分布且失效率為人/2 o四、主觀題(共7道小題)16 .某產(chǎn)品先后通過(guò) A、R C三種機(jī)器加工，這些機(jī)器的偶然故障及人為原因?qū)⒂绊懏a(chǎn)品質(zhì) 量。產(chǎn)品是否合格只有在生產(chǎn)全過(guò)程終了時(shí)才能檢查出來(lái)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，三種產(chǎn)品的合格 率分另為30% 40啼口20%假設(shè)機(jī)器獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)，求產(chǎn)品的合格率。解二產(chǎn)品的合格率=0一3x0.4父0一2= 0

19、.0241、2發(fā)生斷路故障17 .電路由五個(gè)元件聯(lián)接而成，設(shè)各個(gè)元件發(fā)生故障是獨(dú)立的，已知元件 的概率各為0.2 ,元件3、4、5發(fā)生斷路故障的概率為 0.5 ,求： 由于元件1或2發(fā)生斷路故障而電路斷路的概率； 由于元件3、4、5都發(fā)生斷路故障而電路斷路的概率；由于任何元件發(fā)生斷路故障而電路斷路的概率。解：依題意可得，元件L 2、3、4、5正常的概率分別為口品O S- 0.5, O S 口$系統(tǒng)的可靠性框圖為力J 丁 丁 ； .5+J(1) R由于元件1或2發(fā)生斷踣故障而電路新路州=P(元件1或2發(fā)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都發(fā)生斷路故障而電路新路>-P(元件345均斷路故障91,2正常)#=0.8X0.8X0. 5X0, 5X04 沁=0. 06+*(3) H由路新路尸1 一H(各個(gè)元件正常>=1 - 0L & X立eX d 5 X 8 5 X(X 5=0.92+18.某儀器的壽命為T(mén),其分布密度函數(shù)為/gnO.L”，tO,求該儀器壽命在區(qū)間(0, 5)內(nèi) 的概率，儀器的平均壽命及壽命方差.>解工分布函數(shù)為廣©=/必=1年” 0由公式得改儀器壽命在區(qū)間,5)內(nèi)得概率下F(00T 力二耿5)-N(0) = 1-產(chǎn)$ 二 0 3935

21、口平均壽命j=夙力=(呼'(燈辦=0.1方口加右=1。-0Q壽命方差=。(力=/(天滋-* =(。,卜，.而-10。= 10019 .失效服從指數(shù)分布時(shí)，為使 1000小時(shí)的可靠度在80刈上，失效率必須低于若干？解：由R(£) = 1*,可得以= -1lnRG) = -lnQW = Z23xlOT£i t1000即失效率必須低于2.23 x”20 .某鐵路樞紐某天有1000次列車通過(guò)，每次列車在通過(guò)樞紐時(shí)出事故的概率為0.0001 ,并且與其它列車是否出事故是相互獨(dú)立的。求該樞紐這天至少出一次事故的概率。解：（方法1）由于工較大，口較小，可用泊松分布來(lái)近慨計(jì)算Q 型 汨松強(qiáng)度4=呼=0.1 ：F儂之 1) = l-F(M=0) ;k= 1-5 =0.0952'（方法2）設(shè)萼次列車出事故的概率為p = O.QQOL則每次列車不出事故的概率為l-p* = 0.9S99+J解:則激至少