北航：系统可靠性设计分析期末试题

1．判断题（共20 分，每题2 分，答错倒扣1 分）
(1) （ √ ）系统可靠性与维修性决定了系统的可用性和可信性。
(2) （ × ）为简化故障树，可将逻辑门之间的中间事件省略。
(3) （ × ）在系统寿命周期的各阶段中，可靠性指标是不变的。
(4) （ × ）如果规定的系统故障率指标是每单位时间0.16，考虑分配余量，可以按每单位时间0.2
进行可靠性分配。
(5) （ √ ）MTBF 和MFHBF 都是基本可靠性参数。
(6) （ × ）电子元器件的质量等级愈高，并不一定表示其可靠性愈高。
(7) （ × ）事件树的后果事件指由于初因事件及其后续事件的发生或不发生所导致的不良结果。
(8) （ √ ）对于大多数武器装备，其寿命周期费用中的使用保障费用要比研制和生产费用高。
(9) （ × ）所有产品的故障率随时间的变化规律，都要经过浴盆曲线的早期故障阶段、偶然故障
阶段和耗损故障阶段。
(10) （ √ ）各种产品的可靠度函数曲线随时间的增加都呈下降趋势。
2．填空题（共20 分，每空2 分）
(1) MFHBF 的中文含义为平均故障间隔飞行小时 。
(2) 平均故障前时间MTTF 与可靠度R(t)之间的关系式是                     
(3) 与电子、电器设备构成的系统相比，机械产品可靠性特点一是寿命不服从 指数 分布，二是零部件 标准化 程度低。
(4) 在系统所处的特定条件下，出现的未预期到的通路称为潜在通路 。
(5) 最坏情况容差分析法中，当网络函数在工作点附近可微且变化较小、容差分析精度要求不 高、设计参数变化范围较小时，可采用线性展开法 ；当网络函数在工作点可微且变化较大，或容差分析精度要求较高，或设计参数变化范围较大时，可采用直接代入法 。
(6) 一般地，二维危害性矩阵图的横坐标为严酷度类别，纵坐标根据情况可选下列三项之一： 产品危害度 、模式危害度 或故障概率等级

3．简要描述故障树“三早”简化技术的内容。（10 分）
答：故障树的“三早”简化技术包括早期逻辑简化（1 分）、早期模块分解（1 分）和早期不交化（1 分）。
早期逻辑简化是根据布尔代数的运算规则，对故障树中多余的逻辑事件和逻辑门进行简化。逻辑简化要求从故障树分析开始进行。（1 分）
早期模块分解是指从整个故障树中分割出若干模块，把分割出的模块用一个“准底事件”代替，单独进行最小割集分析和概率计算（1 分）。故障树的模块是故障树中至少2 个底事件的集合（1 分），
向上可到达同一逻辑门，而且必须通过此门才能到达顶事件，该逻辑门称为模块的输出或顶点（1 分）。模块不能有来自其余部分的输入，而且不能有与其余部分重复的事件。（1 分）
早期不交化对于重复事件多、无法用模块分解法进行简化的故障树，可有效消除重复事件（1 分）。其规则是：与门的输入、输出均不变，而或门的输入则需不交化——除第一个输入保持不变外， 其余输入变为新增的与门（1 分）。。

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系统可靠性设计分析期末试题B

1．判断题（共20 分，每题2 分）
(1) （ √ ）系统优化权衡的核心是效能、寿命周期费用两个概念之间的权衡。
(2) （ × ）产品的故障密度函数反映了产品的故障强度。
(3) （ × ）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串、
并联组合模型。
(4) （ × ）提高机械零件安全系数，就可相应提高其静强度可靠度。
(5) （ × ）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。
(6) （ √ ）并非所有的故障都经历潜在故障再到功能故障这一变化过程。
(7) （ √ ）故障树也是一种可靠性模型。
(8) （ × ）事件树中的后续事件是在初因事件发生后，可能相继发生的非正常事件。
(9) （ √ ）电子元器件是能够完成预定功能且不能再分割的电路基本单元。
(10) （ √ ）与电子产品相比，机械产品的失效主要是耗损型失效。

2．填空题（共20 分，每空1 分）
(1) 系统效能是系统 可用性 、 可信性 及 固有能力 的综合反映。
(2) 产品可靠性定义的要素为 规定条件 、 规定时间 和 规定功能 。
(3) 可靠性定量要求的制定，即对定量描述产品可靠性的 参数的选择 及其 指标的确定 。
(4) 应力分析法用于 产品详细设计 阶段的 电子元器件 故障率预计。
(5) 在进行FMEA 之前，应首先规定FMEA 从哪个产品层次开始到哪个产品层次结束，这种规定的FMEA 层次称为 约定层次 ，一般将最顶层的约定层次称为 初始约定层次 。
(6) 故障树构图的元素是 事件 和 逻辑门 。
(7) 事件的风险定义为 事件的发生概率 与 其损失值 的乘积。
(8) PPL 的含义是 Preferred Part List （优选元器件清单） 。
(9) 田口方法将产品的设计分为三次： 系统设计 、 参数设计 和容差设计 。
3．简答题（20 分）
（1）（10 分）画出典型产品的故障率曲线，并标明：
1) 故障阶段；
2) 使用寿命；
3) 计划维修后的故障率变化情况。

（2）（10 分）什么是基本可靠性模型？什么是任务可靠性模型？举例说明。
答：基本可靠性模型是用来估计产品及其组成单元可能发生的故障引起的维修及保障要求的可靠性模型（2 分）。系统中任一单元发生故障后，
都需要维修或更换，都会产生维修及保障要求，故而可以把它看作度量使用费用的一种模型。基本可靠性模型是一个全串联模型（1 分）。所以，
储备单元越多，系统的基本可靠性越低（1 分）。
任务可靠性模型是用以估计产品在执行任务过程中完成规定功能的概率，描述完成任务过程中产品各单元的预定作用并度量工作有效
性的一种可靠性模型（2 分）。显然，系统中储备单元越多，则其任务可靠性越高（1 分）。

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