機械可靠性模型和方法有哪些

1. 如何模型化系統的可靠性

模型化系統的可靠性得方法：

一、選擇可靠性模型的原則：

1.提高元器件、零部件的可靠性水平。

2.在低層次部位採用貯備效果比高層次的好。

3.在電源功率不足、單元發熱問題較大、故障單元無法隔離時，不能採用工作貯備模型。

4.在故障監測及轉換裝置可靠性不高、工作有繼承性要求的產品不能採用非工作貯備模型。

5.採用貯備模型可以提高產品的任務可靠性, 但會降低基本可靠性。

二、建立任務可靠性模型的步驟：

1.確定任務及任務剖面。

2.確定是否鬧鉛有代替工作模式。

3.確定任務故障判據。

4.確定任務時間模型。

a. 分系統（壽命服從指數分布）不工作時故障率可以忽略不計時。

R分(t)=e-(λ分×t×d)。

b.分系統（壽液答好命服從指數分布）不工作時的故障率不能忽略時。

R分(t)=R分(t)(工作時)×R分(t)(不工作時) = e-[λ1dt+λ2(1-d)t]。

式中： λ1---工作故障率，1/h； λ2---不工作故障率, 1/h。

t---系統工作時間，h； d=分系統工舉鎮作時間/系統工作時間—占空因子。

5.建立任務可靠性框圖。

6.建立相應的數學模型。

2. 可靠性試驗包括哪些

電子產品可靠性試驗的方法及分類

一、如以環境條件來劃分，可分為包括各種應力條件下的模擬試驗和現場試驗；

二、以試驗項目劃分，可分為環境試驗、壽命試驗、加速試驗和各種特殊試驗；

三、若按試驗目的來劃分，則可分為篩選試驗、鑒定試驗和驗收試驗；

四、若按試驗性質來劃分，也可分為破壞性試驗和非破壞性試驗兩大類。

通常慣用的分類法，是把可靠性試驗歸納為五大類:

A.環境試驗B.壽命試驗C.篩選試驗D.現場使用試驗E.鑒定試驗

一、環境試驗

部分可靠性專著把樣品置於自然或人工模擬的儲存、運輸和工作環境中的試驗統稱為環境試驗，是考核產品在各種環境（振動、沖擊、離心、溫度、熱沖擊、潮熱、鹽霧、低氣壓等）條件下的適應能力，是評價產品可靠性的重要試驗方法之一。一般主要有以下幾種：

1、穩定性烘培，即高溫存儲試驗

試驗目的：考核在不施加電應力的情況下，高溫存儲對產品的影響。有嚴重缺陷的產品處於非平衡態，是一種不穩定態，由非平衡態向平衡態的過渡過程既是誘發有嚴重缺陷產品失效的過程，也是促使產品從非穩定態向穩定態的過渡過程。

這種過渡一般情況下是物理化學變化，其速率遵循阿倫尼烏斯公式，隨溫度成指數增加．高溫應力的目的是為了縮短這種變化的時間．所以該實驗又可以視為一項穩定產品性能的工藝。



試驗條件：一般選定一恆定的溫度應力和保持時間。微電路溫度應力范圍為75℃至400℃，試驗時間為24h以上。試驗前後被試樣品要在標准試驗環境中，既溫度為25土10℃、氣壓為86kPa~100kPa的環境中放置一定時間。多數的情況下，要求試驗後在規定的時間內完成終點測試。

2、溫度循環試驗

試驗目的：考核產品承受一定溫度變化速率的能力及對極端高溫和極端低溫環境的承受能力．是針對產品熱機械性能設置的。當構成產品各部件的材料熱匹配較差，或部件內應力較大時，溫度循環試驗可引發產品由機械結構缺陷劣化產生的失效。如漏氣、內引線斷裂、晶元裂紋等。

3. 常用可靠性試驗分類有哪些

可靠性試驗的種類有哪幾種？

每個行業略有不同吧。

對於加熱設備，類似以下：
可靠性試驗的種類有六大種。實驗室恆溫箱等設備可靠性試驗的種類，按照試驗地點可分為現場可靠性試驗與實驗室模擬可靠性試驗。按照試驗的目的可分為可靠性測定試驗、可靠性鑒定試驗、可靠性驗收試驗、成功率試驗、全數可靠性試驗和可靠性增長試驗。其中鑒定試驗、驗收試驗、成功率試驗，全數試驗又可統稱為可靠性驗證試驗。所謂驗證試驗，就是為確定產品的可靠性特徵量是否達到所要求的水平而進行的試驗。

1. 可靠性測定試驗
為了確定設備可靠性特徵量的數值而進行的試驗叫做可靠性測定試驗。這是一種在沒有定量規定設備的可靠性要求，需要估價一種設備所具有的可靠性水平時所進行的試驗。
2. 可靠性鑒定試驗
為了驗證設備的設計能否在規定的環境條件下，滿足規定的性能及可靠性要求的試驗叫做可靠性鑒定試驗。試驗應在具有代表性的產品上進行。試驗結果作為判斷設備能否滿足可靠性指標要求，能否定型的依據之一。可靠性鑒定試驗適用於設計定型、生產定型、主要設計或工藝變更之後的鑒定。
3. 可靠性驗收試驗
為了確定定型後批量生產的設備能否在規定條件下都滿足規定的性能及可靠性要求的試驗叫做可靠性驗收試驗。驗收試驗不一定每批都進行，一般是在生產方和使用方共同商定的時間和批次中進行。
4. 成功率試驗
當設備的可靠性特徵為成功率時，為了驗證設備在規定條件下，試驗次數或設備數成功的概率是否滿足規定的可靠性特徵而進行的試驗叫做成功率試驗。
5. 全數可靠性驗收試驗
當規定每一台設備都要進行可靠性驗收試驗時採用。本試驗可以代替抽樣驗收試驗。
6. 可靠性增長試驗
通過採取糾正措施，系統地並永久地消除失效機理（不管朱效原因如何），使設備可靠性獲得確實提高的試驗，叫做可靠性增長試驗。它不是為了驗證某一試驗方案能否通過，而是通過試驗暴露設備所存在的問題，進行失效分析，採取改進措施和再試驗等，使設備可靠性得到增長，能夠滿足或超過設備預定的可靠性要求。可靠性增長試驗在設備研製階段進行。
------------------------------
電子工業：

可靠性試驗定義、目的、分類

作者:不詳 ; 發布時間:2015-12-9 10:38:54 ; 來源:互聯網 點擊：1896

可靠性試驗指：產品在規定的條件下、在規定的時間內完成規定的功能的能力。產品在設計、應用過程中，不斷經受自身及外界氣候環境及機械環境的影響，而仍需要能夠正常工作，這就需要以試驗設備對其進行驗證，這個驗證基本分為研發試驗、試產試驗、量產抽檢三個部分。
定義
reliability test
為了解、評價、分析和提高產品的可靠性而進行的各種試驗的總稱。
折疊編輯本段目的
可靠性試驗的目的是:發現產品在設計、材料和工藝等方面的各種缺陷，經分析和改進，使產品可靠性逐步得到增長，最終達到預定的可靠性水平;為改善產品的戰備完好性、提高任務成功率、減少維修保障費用提供信息;確認是否符合規定的可靠性定量要求。
折疊編輯本段分類
可靠性試驗可以是實驗室內的試驗，也可以是現場試驗。按試驗目的可分為工程試驗和統計試驗兩類(見圖)。
工程試驗的目的是暴露產品的可靠性薄弱環節並採取糾正措施加以排除(或使其故障率低於允許水平)。這種試驗由承製方進行，以研製樣機為受試產品。
統計試驗的目的是在一定的置信度要求下，驗證產品的可靠性是否達到規定的定量要求。統計試驗一般有經認可的第三方實驗室負責完成，受試單位事先必須經訂購方批准。可靠性試驗應盡可能結合產品的性能試驗、環境適應性試驗等來進行。
目前推廣應用的高加速壽命試驗、高加速應力篩選和可靠性強化試驗也屬於可靠性試驗范疇。
可靠性分類
可靠性分類
折疊編輯本段試驗目的
為了評價分析電子產品可靠性而進行的試驗稱為可靠性試驗。試驗目的通常有如下幾方面:
1. 在研製階段用以暴露試制產品各方面的缺陷，評價產品可靠性達到預定指標的情況;
2. 生產階段為監控生產過程提供信息;
3. 對定型產品進行可靠性鑒定或驗收;
4. 暴露和分析產品在不同環境和應力條件下的失效規律及有關的失效模式和失效機理;
5. 為改進產品可靠性，制定和改進可靠性試驗方案，為用戶選用產品提供依據。
對於不同的產品，為了達到不同的目的，可以選擇不同的可靠性試驗方法。
折疊編輯本段分類方法
1. 如以環境條件來劃分,可分為包括各種應力條件下的模擬試驗和現場試驗;
2. 以試驗項目劃分，可分為環境試驗、壽命試驗、加速試驗和各種特殊試驗;
3. 若按試驗目的來劃分，則可分為篩選試驗、鑒定試驗和驗收試驗;
4. 若按試驗性質來劃分，也可分為破壞性試驗和非破壞性試驗兩大類。
5. 但通常慣用的分類法，是把它歸納為五大類:
A.環境試驗
B. 壽命試驗
C. 篩選試驗
D. 現場使用試驗
E. 鑒定試驗
折疊編輯本段試驗項目
可靠性試驗是為了保證產品在規定的壽命期間內，在預期的使用、運輸或儲存等所有環境下，保持功能可靠性而進行的活動。是將產品暴露在自然的或人工的環境條件下經受其作用，以評價產品在實際使用、運輸和儲存的環境條件下的性能，並分析研究環境因素的影響程度及其作用機理。通過使用各種環境試驗設備模擬氣候環境中的高溫、低溫、高溫高濕以及溫度變化等情況，加速反應產品在使用環境中的狀況，來驗證其是否達到在研發、設計、製造中預期的質量目標，從而對產品整體進行評估，以確定產品可靠性壽命。一通檢測實驗室將可靠性測試可分為機械和環境兩大塊。可靠性測試項目如下:
序 號
測試項目
試驗范圍
1
振動試驗 Vibration Test
水平、垂直振動vertical&horizontal vibration，正弦Sine、隨機Random、正弦+隨機Sine+Random
2
機械沖擊試驗 Mechanical Shock Test
5000m/s2(500g)
3
碰撞試驗 Collision Test
250kg，50m/s2~300m/s2
4
包裝跌落 Packing Drop
跌落姿態Drop Gesture:角Angle、棱Corner、面Surface
5
模擬運輸 Simulation Transportation
三級公路Tertiary Hignway:35km/h(140/h)Max Load:1500kg
6
抗壓強度 Compressive Strength
最大壓力Max Pressure:5噸ton
7
IP Range
防塵 Dustproof
IP1Y~IP6Y
防水waterproof
IPX1~IPX8
8
堆碼試驗 Stack Test
最大承載Max Load:5噸
9
溫度/濕度/振動三綜合試驗Temp./Humidity/Vibration Comprehensive Test
溫度:-70℃~150℃， 濕度:25~98%RH，溫度變化速率:15 ℃/min Max. Frequency:1~2000Hz，加速度Acceleration:0~60gn，位移 Displacement max(p-p):50.8mm
10
鹽霧試驗 Salt-fog Test
中性鹽霧NSS、醋酸鹽霧AA SS、銅加速醋酸鹽霧CA SS
11
氣體腐蝕 Gas Corrosion
SO2/H2S/CO2
12
恆溫恆濕Constant Temp&Hum.
20℃~95℃，5 ~ 98%RH
13
冷熱沖擊 Thermal Shock
-65℃~150℃
14
UV老化 UV Aging
UVA340, UVA351,UVB313
15
快速溫變 Thermal Cycling
70℃~150℃， 25~98%RH，≦20℃/min
展開
折疊編輯本段具體內容
評價和分析產品壽命特徵的試驗稱為壽命試驗。對於大部分電子產品，壽命是最主要的一個可靠性特徵量。因此，可靠性試驗往往指的就是壽命試驗。壽命試驗可分為非工作狀態的存儲壽命試驗和工作狀態的工作壽命試驗兩類。為了縮短試驗周期、減少樣品數量和試驗費用，常常採用加速壽命試驗。在不改變產品的失效機理和增添新的失效因子的前提下，提高試驗應力(相對於工作狀態的實際應力或產品的額定承受應力)，以加速產品的失效過程。根據試驗中應力施加方式的不同，又可分為:①在試驗過程中應力保持不變的恆定應力加速壽命試驗;②試驗過程中應力逐級步進式增加的步進應力加速壽命試驗;③試驗過程中應力連續增加的序進應力加速壽命試驗。
由於壽命試驗費時較多，通常不待受試樣品全部失效就要結束，即大部分壽命試驗都是截尾試驗。根據試驗截尾方式(固定試驗時間或固定試驗中失效樣品數)和受試樣品失效後有無替換，壽命試驗可分為四種:①無替換定時截尾試驗;②有替換定時截尾試驗;③無替換定數截尾試驗;④有替換定數截尾試驗。在電子產品壽命試驗中，最常用的壽命分布為指數分布、威布爾分布和對數正態分布。最常用的壽命試驗數據統計分析方法有概率紙圖解法、最大似然估計法、最佳線性無偏估計法、最佳線性不變估計法等。
所謂篩選，就是設法除去在材料、元件、器件、設備、系統等方面潛在的不良因素和缺陷，而把優良的產品挑選出來。採用外加應力或其他手段將成品中潛在的早期失效產品剔除的試驗稱為可靠性篩選。外加應力可以是熱應力、電應力、機械應力或者幾種應力的組合，篩選應力大小和作用時間的選取原則是:①針對產品的主要失效機理;②所用的應力對於良好的產品應無破壞作用，而對於有缺陷的產品應能使缺陷很快暴露;③根據用途、成本、產品批量大小和試驗設備等條件統一考慮，力求最佳的經濟效果;④充分調查，收集數據，掌握產品的失效分布和失效機理，才能確定合理的篩選項目。最常見的篩選方法有:①目檢(顯微鏡鏡檢、X射線照相、紅外掃描等);②電性能測試;③密封檢漏;④環境應力篩選(恆定加速、機械振動、沖擊、溫度循環、熱沖擊等);⑤壽命篩選(高溫儲存、功率老化、高溫反偏等)。
折疊編輯本段硬體試驗
也稱產品的可靠性評估，產品在規定的條件下、在規定的時間內完成規定的功能的能力。產品在設計、應用過程中，不斷經受自身及外界氣候環境及機械環境的影響，而仍需要能夠正常工作，這就需要以試驗設備對其進行驗證，這個驗證基本分為研發試驗、試產試驗、量產抽檢三個部分。可靠性試驗包括:老化試驗、溫濕度試驗、氣體腐蝕試驗、機械振動試驗、機械沖擊試驗、碰撞試驗和跌落試驗、防塵防水試驗以及包裝壓力試驗等多項環境可靠性試驗。

4. 可靠性設計方法有哪些

（1）可靠性建模是進行可靠性分配/預計的基礎，因此必須盡早開展，並隨著產品的研製進展不斷細化迭代。

（2）應該先建立產品的可靠性框圖，然後據此建立相應的數學模型。

（3）在建立基本可靠性模型時，要包括產品的所有組成單元。當單元工作在多個環境條件下，應該採用可靠性最差的數據進行分析。

（4）不同的任務剖面應該分別建立各自的任務可靠性模型，模型中應該包括在該任務剖面中工作的所有單元。

（5）任務可靠性框圖應該與系統的任務故障判據一致。

（6）當提高單元的可靠性所花的費用高於使用冗餘模型的費用時，則應採用冗餘模型。

（7）對於簡單並聯模型，n=2時，可靠度的提高最顯著；當冗餘單元超過一定數量時，可靠性提高的速度大為減慢，因此需要進行權衡。

（8）當採用冗餘時，在產品層次較低的地方採用冗餘的效果比層次較高的地方好。例如，在元件級採用冗餘比部件級好。但工程上有時不允許進行級別低的冗餘，工程上常用的是部件級及設備的冗餘。

（9）採用並聯模型可以提高產品的任務可靠性，但也會降低產品的基本可靠性，同時增加產品的重量、體積、復雜度、費用及設計時間。因此，必須進行綜合權衡。

5. 簡述機械繫統中，提高系統可靠性的主要措施有哪些

機械產品一般屬於串聯系統.要提高整機可靠性,首先應從零部件的嚴格選擇和控製做起。例如，緩核優先選用標准件和通用件；選用經過使用分析驗證的可靠的零部件；嚴格按標準的選擇及對外購件的控制；充分運用故障敬畢分析的成果，採用成熟的經驗或亮哪芹經分析試驗驗證後的方案。

6. 可靠性設計有哪些方法

1. 冗餘設計：類似並聯電路；如，飛機的發動機，一般都掛兩個，一個壞了，馬上啟動備用的；
2. 降額設計：讓產品在額定值一下工作；如，某電阻額定電流1A，設計電路時讓最大電流為0.75A，
就永遠不會燒這個電阻了。
3. 熱設計：受溫度影響很大的產品，需要導熱與散熱來降低失效；筆記本的散熱片、風扇等設計；
4. FMEA：故障模式分析，逐一對每一個元件、零件、部件發問「它會怎麼失效」，找出原因並加上預防措施。

7. 求一個系統的可靠度有哪些方法

可靠度可以通過數學方式計算。可靠度函數可用關於時間 t 的函數表示，可表示為R（t)=P(T>t)。其中，t 為規定的時間，T表示產品的壽命。由可靠度的定義可知，R(t)描述了產品在（0，t）時間內完好的概率，且R(0)=1，R（+∞)=0。

可靠度一般可分成兩個層次，首先是所謂組件可靠度(Reliability of component)。也就是將產品拆解成若干不同的零件或組件，先就這些組件的可靠度進行研究，然後再探討整個系統、整個產品的整體可靠度，也就是系統可靠度(Reliability of system)。

(7)機械可靠性模型和方法有哪些擴展閱讀

可靠性的概率度量叫可靠度，壽命是指產品使用的持續期。以「壽命單位」度量。在規定的條件下和在規定的時間內，產品故障的總數與壽命單位總數之比稱為「故障率」。故障率是可靠性基本參數，其倒數為平均故障間隔時間(MTBF)。

可靠性分為固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性用於描述產品的設計和製造的可靠性水平，使用可靠性綜合考慮了產品設計、製造、安裝環境、維修策略和修理等因素。從設計的角度出發，把可靠性分為基本可靠性和任務可靠性。

8. 可靠性測試包括哪些

可靠性測試包括組件壓力測試、集中壓力測試、真實環境測試等。

組件壓力測試：壓力測試是指模擬巨大的工作負荷以查看應用程序在峰值使用情況下如何執行操作。利用組件壓力測試，可隔離構成組件和服務、推斷出它們公開的導航方法、函數方法和介面方法以及創建調用這些方法的測試前端。對於那些進入資料庫伺服器或一些其他組件的方法，可創建一個提供所需格式的啞元數據的後端。測試儀器在觀察結果的同時，反復插入啞元數據。

集中壓力測試：對每個單獨的組件進行壓力測試後，應對帶有其所有組件和支持服務的整個應用程序進行壓力測試。集中壓力測試主要關注與其他服務、進程以及數據結構（來自內部組件和其他外部應用程序服務）的交互。集中測試從最基礎的功能測試開始。您需要知道編碼路徑和用戶方案、了解用戶試圖做什麼以及確定用戶運用您的應用程序的所有巧爛喊方式。

真實環境測試：在隔離的受保護的測試環境中可靠的軟體，在真實環境的部署中可能並不可靠。雖然隔離測試在早期的可靠性測試進程中是有用的，但真實環境的測試環境才能確保並行應用程序不會彼此干擾。這種測試經常發現與其他應用程序之間的意外的導致失敗的交互。

可靠性硬體測試

可靠性硬體測試也稱產品的可靠性評估，產品在規孝野定的條件下、在規定的時間內完成規定的功能的能力。產品在設計、應用過程中，不斷經受自身及外界氣候環境及機械環境的影響，而仍需要能夠正常工作，這就需要以試驗設備對其進行驗證，這個驗證基本分為研發試驗、試產試驗、量產抽檢三個部分。

可靠性硬體試驗包括：老化試驗、溫濕度試驗、氣體腐蝕試驗、機械振歷輪動試驗、機械沖擊試驗、碰撞試驗和跌落試驗、防塵防水試驗以及包裝壓力試驗等多項環境可靠性試驗。

9. 現代機械設計方法有哪些

機械設計的現代設計方法：
一、專業現代
由機械設計和計算機專業人員共同開發的計算機軟體，能夠反映喊橘姿和描述機械產品在實際工況下的各種損傷、失效和破壞的機理，可以定量分析和計算機械零件和機械的動態行為，並形成固定的設計程序，這就是專業的現代設計方法，如：振動分析和設計，摩擦學設計，熱力學傳熱設計，強度、剛度設計，溫度場分析等等。這些軟體都是在傳統的設計方法基礎上，應用計算機技術開發出來的。例如：用Pro/M軟體分析機械裝置的動態特性，用ANSYS軟體分析應力都是這方面很好的例子，為准確判斷裝置的可靠性和選擇設計參數奠定了基伍凳礎。
二、通用現代
為了滿足機械產品性能的高要求，在機械設計中大量採用計算機技術進行輔助設計和系統分析，這就是通用的現代設計方法。常見的方法包括優化、有限元、可靠性、模擬、專家系統、CAD等。這些方法並不只是針對機械產品去研究，還有其自身的科學理論和方法。
1、優化設計
機械優化設計是最優化技術在機械設計領域的移植和應用，其基本思想是根據機械設計的理論，方法和標准規范等建立一反映工程設計問題和符合數學規劃要求的數學模型，然後採用數學規劃方法和計算機計算技術自動找出設計問題的最優方案。它是機械設計理論與優化數學、電子計算機相互結合而形成的一種現代設計方法。
2、模擬與虛擬設計
計算機模擬技術是以計算機為工具「建立實際或聯想的系統模型」並在不同條件下對模型進行動態運行實驗的一門綜合性技術。而虛擬技術的本質是以計算機支持的模擬技術為前提，在產品設計階段，實時地並行地模擬出產品開發全過程及其對產品設計的影響，預測產品性能、產品製造成本、產品的可製造性、產品的可維護性和可拆卸性等，從而提高產品設計的一次成功率。這種方法不但縮短產品開發周期，也實現了縮短產品開發與用戶之間的距離。
3、有限元設計
這種方法是利用數學近似的方法對真實物理系統（幾何和載荷工況）進行模擬。還利用簡單而又相互作用的元素，即單元，就可以用有限數量的未知量去逼近無限未知量的真實系統。它不僅能用於工程中復雜的非線行問題、非穩態問題的求解，而且還可用於工程設計中進行復雜結構的靜態和動力分析，並能准確地計算形狀復雜零件的應力分布和變形，成為復雜零件強度和剛度計算的有力分析工具。
4、模糊設計
它是將模糊數學知識應用到機械設計中的一種設計方法。機械設計中就存在大量的模糊信息。如機械零部件設計中，零件的安全系數往往從保守觀點出發，取較大值而不經濟，但在其允許的范圍內存在很大的模糊區間。機械產品的開發在各階段常會遇到各種模糊問題，雖然這些問題的特點、性質及對計策的要求不盡相同，但所採取的模糊分析方法是相似的。它的最大特點是，可以將各因素對設計結果的影響進行全面定量地分析，得出綜合的數量化指標，作為選擇決斷的依據。
機械設計是機械工程的重要組成部分，是機械生產的第一步，是決定機械性能的最主要的因素。機械設計的努力目標是：在各種限定的條件(如材料、加工能力、理論知識和計算手段等)下設計出最好的機械，即做出優化設計。優化設計需要綜合地考慮許多要求，一般有：最好工作性能、最低製造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少環境污染。這些要求常是互相矛盾的，而且它們之間的相對重要性因機械種類和用途的不同鄭絕而異。設計者的任務是按具體情況權衡輕重，統籌兼顧，使設計的機械有最優的綜合技術經濟效果。過去，設計的優化主要依靠設計者的知識、經驗和遠見。隨著機械工程基礎理論和價值工程、系統分析等新學科的發展，製造和使用的技術經濟數據資料的積累,以及計算機的推廣應用,優化逐漸舍棄主觀判斷而依靠科學計算。

10. 機械可靠性設計是指什麼

機械可靠性設計（Reliability Design）是一種很重要的現代化設計方法。從20世紀50年代起，國外就興起了可靠性技術的研究。第二次世界大戰期間，美國的通信設備、航空設備、水聲設備有相當數量因發生失效而不能使用。因此，美國便開始研究電子元件和系統的可靠性問題。1957年，美國發表了《軍用電子設備可靠性》的重要報告，被公認為是可靠性的奠基文獻。20世紀六七十年代，隨著航空航天事業的發展，可靠性問題的研究取得了長足的進展，引起了國際社會的普遍重視。許多國家相繼成立了可靠性研究機構，對可靠性理論展開了廣泛的研究。

1990年，我國機械電子工業部印發的《加強機電產品設計工作的規定》中明確指出：可靠性、適應性、經濟性三性統籌作為我國機電產品設計的原則，在新產品鑒定時，必須要有可靠性設計資料和實驗報告，否則不能通過鑒定。現今，可靠性的觀點和方法已經成為質量保證、安全性保證、產品責任預防等不可缺少的依據和手段，也是我國工程技術人員掌握現代設計方法所必須掌握的重要內容之一。

可靠性是指產品在規定條件下和規定時間內，完成規定功能的能力。這里的產品可以泛指任何系統、設備和元器件。產品可靠性定義的要素是三個規定：「規定條件」、「規定時間」、「規定功能」。

（1）「規定條件」。

「規定條件」包括使用時的環境條件和工作條件，如溫度、濕度、振動、沖擊、輻射等環境條件，使用時的應力條件，維護方法，儲存時的儲存條件，使用時對操作人員的技術等級要求等。在不同的規定條件下產品的可靠性是不同的。例如，同一型號的汽車在高速公路和在崎嶇山路上行駛，其可靠性的表現就大不一樣。要談論產品的可靠性必須指明規定的條件是什麼。

（2）「規定時間」。

「規定時間」是指產品規定了的任務時間。隨著產品任務時間的增加，產品出現故障的概率將增加，而產品的可靠性將是下降的。因此，談論產品的可靠性離不開規定的任務時間。不同類型的產品對應的時間單位可能不同。例如，火箭發射裝置，其可靠性對應的時間以秒計；海底通信電纜則以年計。此外，時間單位不僅可以是年、月、日、時、分、秒，也可以是工作次數（如繼電器）、循環次數（如發動機）、行駛里程（如車輛）等。要確定產品規定的環境條件和規定的任務時間，必須對產品的任務和壽命進行分析研究。

（3）「規定功能」。

「規定功能」是指產品規定了的必須具備的功能及其技術指標。要求產品功能的多少和技術指標的高低，直接影響到產品可靠性指標的高低。例如，電風扇的主要功能有轉葉、搖頭、定時，規定功能是三者都要，還是僅需要轉葉，所得出的可靠性指標是大不一樣的。因此，在分析評價產品的可靠性時，必須首先明確要求產品完成的規定功能是什麼，只有規定了清晰的功能及性能界限，才能給出明確的產品故障判據，如圖4-23所示。

圖4-23機電產品典型的失效曲線機械可靠性設計是將概率論、數理統計、失效物理和機械學相互結合而形成的一種設計方法。其主要特點是將傳統設計方法中視為單值而實際上具有多值性的設計變數（如載荷、應力、強度、壽命等），看成某種分布規律的隨機變數，用概率統計方法設計出符合機械產品可靠性指標要求的零部件和整機的主要參數及結構尺寸。機械強度可靠性設計過程如圖4-24所示。

圖4-24機械強度可靠性設計過程機械可靠性設計的主要內容有：

①從已知的目標可靠度出發，設計零、部件和整機的有關參數及結構尺寸，這是可靠性設計最基本的內容。

②可靠性預測，根據零、部件和整機（或系統）目前的狀況及失效數據，預測其實際可能達到的可靠度，預報它們在規定的條件下和在規定的時間內完成規定功能的概率。

③可靠性分配，即根據確定的機器（或系統）的可靠度，分配其組成零部件或子系統的可靠度。這對復雜產品和大型系統來說尤為重要。

可靠性是一個涉及面很廣的學科，已逐漸形成了一些獨立分支，如可靠性工程（包括可靠性分析、可靠性設計及可靠性實驗等）、可靠性數學（以概率論和數理統計為基礎發展起來的一門數學分支，研究可靠性的定量規律）、可靠性物理（也稱失效機理，研究零、部件的失效物理原因、物理模型，並提出改進措施）和可靠性管理等。可靠性研究正處於方興未艾的發展時期，它起源於電子工業，已滲透到機械工程及其他各學科領域，並逐漸滲透到社會科學領域，如人的可靠性、工作可靠性等。