(00212744)系统可靠性设计分析

研究生课程教学大纲

课程编号：00212744

课程名称：系统可靠性设计分析

英文名称： System Reliability Design and Analysis 学 时：32 学 分：2 适用学科：机械工程

课程性质：机械工程一级学科的一门专业选修课。

先修课程：概率论及数理统计、理论力学、材料力学、机械设计。 一、课程的性质及教学目标

1. 课程性质：可靠性设计是近期发展起来并得到应用的一门现代设计理论和方法，“可靠性”是产品质量和技术措施的一个最重要的指标，早已受到世界发达国家的高度重视。因此，对工科学生开设此门课程，具有非常重要的现实意义。 2. 教学目的：通过本课程的学习，使学生能基本掌握系统可靠性设计分析的理论和方法，并紧密结合工程应用，培养学生初步应用这些方法解决相应实际问题的能力，为有志进入可靠性工程领域的学生进一步研究与应用可靠性工程理论奠定一定的基础。具体要求学生从系统的角度，对产品进行可靠性设计分析，包括可靠性建模、可靠性要求制定与分配、可靠性预计、故障模式影响和危害性分析、故障树分析等。

二、课程的教学内容及基本要求 1. 课程教学内容

（1）可靠性概论：可靠性发展及其重要意义，可靠性的基本概念，可靠性参数体系，系统可靠性设计分析流程及基本内容。

（2）系统可靠性模型建立：系统功能分析，典型可靠性模型，不可修复系统可靠性模型，系统可靠性建模实例。

（3）可靠性要求制定与分配：可靠性要求，可靠性要求的制定，可靠性分配，应用实例。

（4）可靠性预计：可靠性预计概述，单元可靠性预计方法，系统可靠性预计。

（5）故障模式影响及危害性分析：概述，故障模式影响分析，危害性分析，FMECA结果，FMECA应用实例，应用FMECA应注意的问题。

（6）故障树分析：概述，建造故障树，故障树的定性分析，故障树的定量分析，故障树分析实例。

（7）机械产品可靠性设计分析方法：机械产品可靠性特点，应力、强度定义，应力——强度干涉模型，常用分布的可靠度计算，静强度概率设计方法。 2. 课程教学的基本要求

（1）基本知识

要求了解可靠性的发展及其重要意义，可靠性设计的基本特点、主要内容、方法与步骤，建立系统任务可靠性模型的程序及注意事项，机械产品可靠性特点；理解可靠性的基本概念，可靠性参数体系，系统可靠性框图，不可修系统可靠性模型的处理方法；掌握可靠性基本概念并能灵活运用，常用的可靠性参数体系及其工程内涵，可靠性指标的计算。

（2）基本理论和方法

了解可靠性要求的制定程序、可靠性分配的用途、原理与准则、注意事项等，单元可靠性预计方法，故障树建造的步骤及注意事项等；理解应力——强度干涉模型；掌握系统可靠性预计方法，可靠性分配方法，静强度概率设计方法，硬件FMECA分析技术，FTA的定性分析和定量计算。

（3）基本技能

利用所学的知识，能够进行简单机械系统或零件的可靠性设计分析。 三、课内学时分配

章节内容 第一章 可靠性概论 第二章 系统可靠性模型建立 第三章 可靠性要求制定与分配 第四章 可靠性预计 第五章 故障模式影响及危害性分析 第六章 故障树分析 第七章 机械产品可靠性设计分析方法 讲课学时 4 2 4 4 5 5 6 备 注 总结、机动 合计学时 四、推荐教材与主要参考书目 1. 推荐教材

2 32 [1]《系统可靠性设计分析教程》，曾声奎，赵廷弟，张建国，康锐，石君友编著，北京航空航天大学出版社，2001 2. 主要教学参考书

[1]《机械可靠性设计》，陈健元主编，机械工业出版社，1988 [2]《机械可靠性设计》， 朱文予主编，上海交通大学出版社，1992 [3]《机械可靠性设计》，刘维信主编，清华大学出版社，1996 [4]《机械可靠性设计》，孟宪铎主编，冶金工业出版社，1992 [5]《机械可靠性设计与分析》，李良巧主编，国防工业出版社，1998 [6]《现代可靠性设计》，芮延年，傅戈雁主编，国防工业出版社，2007 [7]《实用可靠性工程（第四版）》，Patrick D.T. O'Connor著，李莉等译，电子工业出版社，2005 五、教学与考核方式

教学环节包括：课堂讲授、专题讲座、课外辅导、课外作业、习题课、大作业。通过本课程各个教学环节的教学，重点培养学生对可靠性设计重要性的认识以及自学能力、动手能力、分析问题解决问题的能力，提高工程意识，增加创新能力。 1. 课堂讲授

（1）教学方法与手段

教学方法上尽量采用启发式、讨论式教学，鼓励学生自学，培养学生的自学能力、动手能力以及分析问题和解决问题的能力。结合工程实际，更新教学内容，改进教学方法，增加现场应用实例，培养学生兴趣。

教学手段上采用多媒体教学，适时更新教学课件内容，以提高课堂信息量，增强教学的直观性。

（2）计算机的应用

让学生了解可靠性工程有关的软件和它们的功能。

（3）外语的要求

在讲授过程中，给出各章节主要专业词汇的英文解释，通过本门课程学习，学生可了解到国内外可靠性设计的最新进展，可接触到可靠性相关的专业期刊和学术机构。 2. 专题讲座

通过专题讲座，拓宽学生相关专业的知识面，了解可靠性工程最新的研究和工程应用情况。 3. 习题课、课外习题

（1）习题课：根据教学需要，要适当安排习题课、课外习题和设计作业。 （2）学生必须独立、按时完成课外习题，习题和作业完成情况应作为评定课程学习成绩的30%（根据课程性质和要求确定）。 4. 课外辅导

由于本门课课时有限，而要讲授和学习的知识覆盖面很大，在短时间里，深入掌握可靠性设计难度较大，在加强重点同时，适当安排课外辅导，提高学生的可靠性设计理论水平。 5. 考核

本课程考核采用平时成绩和课程大作业相结合的方式，主要考查学生对可靠性设计的基本理论和方法的掌握以及解决一般机械可靠性设计的问题的能力和思路。平时成绩占30%，课程大作业占70%，即：

总评成绩=课程大作业成绩（70分）+平时成绩（30分）

编写人（签字）：

李永华

编写时间：2012.06.25