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| 标准编号 | GB/T 38187-2019 (GB/T38187-2019) | | 中文名称 | 汽车电气电子可靠性术语 | | 英文名称 | Terminology of reliability for automotive electrical and electronics | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | T36 | | 国际标准分类 | 43.040.10 | | 字数估计 | 38,325 | | 发布日期 | 2019-10-18 | | 实施日期 | 2020-05-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 38187-2019
Terminology of reliability for automotive electrical and electronics
ICS 43.040.10
T36
中华人民共和国国家标准
汽车电气电子可靠性术语
2019-10-18发布
2020-05-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
中国国家标准化管理委员会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 术语与定义 1
2.1 基本术语 1
2.1.1 基本概念 1
2.1.2 综合特性 2
2.1.3 缺陷与失效 3
2.2 概率统计术语 8
2.2.1 概率 8
2.2.2 统计与控制 13
2.3 设计与分析术语 16
2.3.1 可靠性设计 16
2.3.2 可靠性分析 18
2.4 试验术语 20
2.4.1 试验设计 20
参考文献 22
索引 23
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由中华人民共和国国家发展和改革委员会提出。
本标准由全国汽车标准化技术委员会(SAC/TC114)归口。
本标准起草单位:联合汽车电子有限公司、长沙汽车电器研究所、中国汽车技术研究中心。
本标准主要起草人:吴利民、胡梦蛟、许秀香、马常霞、李伟阳、贺朝君、洪鹰峰、赵奇巍、王欣。
汽车电气电子可靠性术语
1 范围
本标准界定了汽车电气电子领域相关的可靠性术语和定义。
本标准适用于汽车电气电子领域相关的各类技术资料。
2 术语和定义
2.1 基本术语
2.1.1 基本概念
2.1.1.1
产品 item
考虑的对象。
注:产品可以是单个部件、元件、器件、功能单元、设备、分系统或系统。
[GB/T 2900.99-2016,定义192-01-01]
2.1.1.2
零件 part
机械中不可分拆的单个制件,是机器的基本组成要素,也是机械制造过程中的基本单元。
2.1.1.3
元件 component
器件的构成部分,在不失去其特定功能的条件下,不能再被分成更小的部分。
[GB/T 2900.1-2008,定义3.3.19]
2.1.1.4
无源元件 passiveelement
无需外接能量源就能够实现其本身功能的电子元件,例如:电容、电阻等。
2.1.1.5
有源元件 activeelement
需要外接能量源才能够实现本身功能的电子元件,例如:晶体管、二极管、电子管、继电器等。
2.1.1.6
器件 device
为实现所需的功能的实体元件或此种元件的组合。
注:一个器件可以是更大器件的组成部分。
[GB/T 2900.1-2008,定义3.3.18]
2.1.1.7
装置 instalation
安装在一个给定地点以实现特定目的的一个电器或相互关联的一组器件和/或电器,包括使它们运
行良好的所有器具。
[GB/T 2900.1-2008,定义3.3.24]
2.1.1.8
分系统 subsystem
在系统内为执行某一使用功能的一组部件、组件或设备的组合。如电源分系统、车身控制分系统、
动力分系统等。
2.1.1.9
系统 system
在规定的含意上看成是一个整体并与其环境分开的相互关联的所有元件的集合。
[GB/T 2900.1-2008,定义3.3.25]
2.1.2 综合特性
2.1.2.1
可信性 dependability
在需要时完成规定功能的能力。
[GB/T 19000-2016,定义3.6.14]
2.1.2.2
安全性 safety
产品所具有的不导致人员伤亡、系统毁坏、重大财产损失或不危及人员健康和环境的能力。
2.1.2.3
可靠性 reliability
产品在给定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。
2.1.2.4
基本可靠性 basicreliability
产品在规定的条件下,规定的时间内,无故障工作的能力。基本可靠性反映对维修资源的要求。确
定基本可靠性值时,应统计产品的所有寿命单位和所有的关联故障。
2.1.2.5
任务可靠性 missionreliability
产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力。
2.1.2.6
固有可靠性 inherentreliability
产品在理想的使用和保障条件下由设计和制造赋予的可靠性。
2.1.2.7
产品在实际的环境中使用时所呈现的可靠性,它反映产品设计、制造、使用、维修、环境等因素的综
合影响。
2.1.2.8
产品在有预防性维修时能够达到的可靠性。
2.1.2.9
维修性 maintainability
在所述的条件下并按所述的程序和资源进行维修时,对给定使用条件下的产品能在所述的时间区
间内完成给定的实际维修工作的概率。
2.1.2.10
可维护性 serviceability
在特定的条件和规定的时间内完成产品维护的程度。
2.1.2.11
通过系统检查、检测和消除产品的故障征兆,使其保持在规定状态所进行的全部活动。包括预先维
修、定时维修、视情维修和故障检查等。
2.1.2.12
可修理性 repairability
失效系统在规定的有效维修时间内恢复到正常工作状态的概率。
2.1.2.13
可用性 availability
处于按要求执行状态的能力。
[GB/T 2900.99-2016,定义192-01-23]
2.1.2.14
耐久性 durability
直到使用寿命终止之前,产品在给定的使用和维修条件下,完成要求的功能的能力。
[GB/T 2900.99-2016,定义192-01-21]
2.1.2.15
生存性 survivability
产品承受人为环境干扰,能完成规定任务而不遭到破坏性损伤的能力。
2.1.2.16
运行完好性 operationalreadiness
在任何时间点,系统运行完好或者能够在指定的条件下替换旧的系统(包括允许的准备时间)的
概率。
2.1.2.17
成本效能 cost-effectiveness
衡量成本使用效果的基本指标。
2.1.2.18
系统效能 systemeffectiveness
系统在规定的条件下和规定的时间内,满足一组特定任务要求的程度。它与可用性、任务成功性和
固有能力有关。
2.1.3 缺陷与失效
2.1.3.1
缺陷 defect
不满足预期的使用要求。
[GB/T 2828.1-2012,定义3.1.6]
2.1.3.2
缺陷件 defective
包含一个或多个缺陷的产品。
2.1.3.3
缺陷率 percentagedefective
一批产品中不合格件的比率。
2.1.3.4
外观缺陷 cosmeticdefect
产品与它的正常外形相比的差异,例如颜色上的细微差别,此差异不一定损害工作性能。
2.1.3.5
严重缺陷 criticaldefect
在使用、维修过程中能导致人员危险和不安全的产品缺陷。
2.1.3.6
受力缺陷 forceddefect
应力测试导致的失效。
2.1.3.7
由老化、压力、温度等引起的材料最初性能的改变,例如:弹性强度、体积、成分等。
2.1.3.8
老练 burn-in
产品在规定的应力条件下,使其特性达到稳定的方法。
2.1.3.9
老化 aging
物料暴露于自然或人工环境条件下性能随时间变差的现象。
2.1.3.10
退化 degradation
产品逐渐丧失完成其功能或能力的过程。
2.1.3.11
磨损 wear
黏附或是表面剥落造成的表面材料的机械去除。
2.1.3.12
耗损 wearout
故障率的增加或故障概率随寿命单位数的增加而增加的过程。
2.1.3.13
疲劳 fatigue
由循环载荷引起的损伤。
2.1.3.14
污染物 contamination
影响零件物理特性或电特性的物质。
2.1.3.15
杂质 foreignmaterial
来自零件或系统外的物质。
2.1.3.16
针孔 pinhole
穿过绝缘层(玻璃层)的微小孔洞。
2.1.3.17
裂纹 crazing
表面上呈网状破裂的缺陷。
[GB/T 15757-2002,定义4.4.5]
2.1.3.18
裂缝 crack
零件整个或部分破裂但没有整体分离的迹象。
2.1.3.19
分裂 dissociation
一种物质分解成两种或多种物质。
2.1.3.20
热疲劳 thermalfatigue
材料在交变热应力的反复作用下最终产生裂纹或造成破坏的失效型式。
2.1.3.21
紫疫 purpleplague
当金与铝紧密地接触,并曝露于高温高湿的环境中,其界面生成的一种脆性化合物。它使金与铝之
间的联结失效。
2.1.3.22
蠕变 creep
材料在高温和低于屈服强度的应力作用下,材料塑性变形量随时间延续而增加的现象。
2.1.3.23
屈服 yield
材料在拉伸或压缩过程中,当应力超过弹性极限后,变形增加较快,材料失去了抵抗继续变形的能
力。当应力达到一定值时,应力虽不增加(或在微小范围内波动),而变形却急速增长的现象。
2.1.3.24
电迁移 electromigration
金属(例如:银)在电场内形成树枝状的或细丝状扩展的现象。
2.1.3.25
侵蚀 corrode
逐渐溶解或磨损,特别是指用化学方法。
2.1.3.26
腐蚀 corrosion
由于化学性破坏造成的表面损伤。
[GB/T 15757-2002,定义4.4.3]
2.1.3.27
软错误 softerror
具有辐射的粒子引起的芯片内部电荷贮存状态的改变,这种改变不会对芯片产生有形损坏,但将产
生错误数据而造成失效,例如由于α粒子的干扰而引起的错误。
2.1.3.28
芯片的封装材料中含有微量放射性元素(铀或钍),其在放射性衰退期间会间断地释放α粒子,这些
粒子以相当大的能量冲击存储电容,改变其电荷,从而引起存储数据的错误。
2.1.3.29
过载 overstress
产品的运行环境条件严酷度高于技术条件规定的状态。
2.1.3.30
寄生电路 sneakcircuit
在特定情况下,会激发非预期功能或抑制预期功能的意外路径或逻辑电路。
2.1.3.31
失效 failure
执行要求的能力的丧失。
[GB/T 2900.99-2016,定义192-03-01]
2.1.3.32
故障 fault
因内在状况丧失按要求执行的能力。
[GB/T 2900.99-2016,定义192-04-01]
2.1.3.33
失效率 failurerate
产品可靠性的一种基本参数。其度量方法为:在规定的条件下和规定的期间内,产品的失效总数与
产品寿命单位总数之比。
2.1.3.34
危险率 hazardrate
h(t)
在一个特定的时间,发生失效的产品数除以没有发生失效的产品数的变化率,也即一个在时间t仍
工作的产品会在间隔时间Δt发生失效的概率,如式(1)和式(2)所示。
h(t)=lim
t→0
R(t)-R(t+Δt)
tR(t)
(1)
h(t)=f(t)/R(t) (2)
式中:
R(t)---产品可靠度;
f(t)---产品失效率。
2.1.3.35
菲特 fit
失效率的单位,1菲特表示10亿个元件1小时内有1个元件失效。
2.1.3.36
首次失效 initialfailure
在产品使用过程中第一次发生的失效。
2.1.3.37
早期失效 earlylifefailure
产品在寿命的早期因设计、制造、装配的缺陷等原因发生的失效,其失效率随着寿命单位数的增加
而降低。
2.1.3.38
浴盆曲线 bathtubcurve
在产品的寿命周期中,典型的失效率随时间变化的形似浴盆的曲线。
2.1.3.39
表现产品浴盆曲线模型或产品寿命周期的首次或“早期失效”阶段的瞬间故障率。
2.1.3.40
恒定失效率 constantfailurerate;CFR
表示零件寿命的浴盆曲线模型的中间,或浴盆曲线模型中“有效寿命”时期的瞬间失效率。
2.1.3.41
表示在产品寿命的浴盆曲线模式的第三或“磨损”阶段的瞬间失效率。
2.1.3.42
在编时间 activetime
产品处于列编的时间。
2.1.3.43
可用时间 uptime
产品处于可用状态的时间区间。
[GB/T 2900.99-2016,定义192-02-02]
2.1.3.44
不可用时间 downtime
产品处于不可用状态的时间区间。
[GB/T 2900.99-2016,定义192-02-21]
2.1.3.45
任务时间 missiontime
产品执行某项规定任务剖面所用的可用时间。
2.1.3.46
占空比 dutycycle
产品或系统工作的时间占总周期时间的比率。
2.1.3.47
失效前工作时间的期望值。
[GB/T 2900.99-2016,定义192-05-11]
2.1.3.48
失效间隔运行持续时间的期望值。
注:平均失效间隔工作时间仅适用于可修复产品,对不可修复产品,见平均失效前工作时间。
[GB/T 2900.99-2016,定义192-05-13]
2.1.3.49
平均修理时间 meanrepairtime
修理时间的期望值。
2.1.3.50
维修间隔时间分布的平均值,包括定期检修和(或)故障检修。
2.1.3.51
有用寿命 usefullife
产品从首次使用直到由于运行和维修的经济性或废弃,不再满足用户要求的时间区间。
2.1.3.52
储存寿命 storagelife
产品在规定的储存条件下能够满足规定要求的储存期限。
2.1.3.53
平均寿命 meanlife
所有产品的算术平均使用寿命,如式(3)所示。
θ=∫
R(t)dt (3)
式中:
R(t)---产品可靠度;
T ---使用寿命。
2.1.3.54
除了用于产品的修理之外的产品的平均正常运行时间。
2.2 概率统计术语
2.2.1 概率
2.2.1.1
总体 population
所研究个体/单位产品的全体。
[GB/T 3358.2-2009,定义1.2.1]
2.2.1.2
样本 sample
取自一个批并且能提供该批信息的一个或一组产品。
[GB/T 2828.1-2012,定义3.1.15]
2.2.1.3
统计量 statistic
样本的函数,它不依赖于未知参数。
2.2.1.4
变量 variable
检测到的特性值,可以有多个数值。
2.2.1.5
一致性 consistency
当样本容量增大时,估计量的值接近于被估计的总体参数的性质。
2.2.1.6
显著性差异 significance
在“统计假设检验”中,实测值的计算统计量超过了统计表给出的表值,产生较大误差,且这个误差
已不属于随机误差预测的数值区间。
2.2.1.7
显著性水平 significancelevel
原假设为真,而被拒绝的最大概率。
[GB/T 3358.1-2009,定义1.45]
2.2.1.8
随机性 randomness
偶然性的一种形式,具有某一概率的事件集合中的各个事件所表现出来的不确定性。
2.2.1.9
随机事件 randomevent
在一定条件下,可能发生也可能不发生的事件。
2.2.1.10
随机样本 randomsample
通过随机抽样所抽到的样本。
[GB/T 3358.2-2009,定义1.2.25]
2.2.1.11
随机变量 randomvariable
定义在样本空间上,取值为k元有序实数的函数。
注:k为1维或多维随机变量。
[GB/T 3358.1-2009,定义2.10]
2.2.1.12
正态变量 normalvariable
正态分布的随机变量。
2.2.1.13
概率 probability
赋予事件闭区间[0,1]中的一个实数。
[GB/T 3358.1-2009,定义2.5]
2.2.1.14
由随机变量导出的概率测度。
[GB/T 3358.1-2009,定义2.11]
2.2.1.15
概率函数 probabilityfunction
< 离散分布 >表示随机变量等于给定值的概率的函数。
[GB/T 3358.1-2009,定义2.24]
2.2.1.16
表示随机变量等于给定值的概率的函数。
2.2.1.17
从-∞到x的积分给出一个连续分布在x处的分布函数值的非负函数。
[GB/T 3358.1-2009,定义2.26]
2.2.1.18
概率纸 probabilitypaper
依特定的概率分布而制作的坐标纸。对于每个连续的分布函数,都可以设计一种坐标纸,使该分布
函数在其上的图形呈一条直线。坐标纸可用于正态分布、对数正态分布、威布尔分布等其他分布。
2.2.1.19
随机变量的值小于或等于任意选定值的概率的函数。
2.2.1.20
生存函数 survivorfunction
产品能存活到时间t的概率Sf(t),如式(4)所示。
Sf(t)=Pr(T >t) (4)
式中:
t---存活时间,且t >0;
T---随机变量。
2.2.1.21
可靠性函数 reliabilityfunction
产品失效率符合威布尔分布时的存活概率,如式(5)所示:
R ≥ 1-PA()
n×Lβv
(5)
式中:
R ---存活概率;
PA ---置信度(假定);
β ---威布尔波形因数;
n ---测试产品数量;
Lv ---保养寿命比率=试验持续时间/规定保养寿命=t/T 。
2.2.1.22
期望值 expectation
均值 mean
1) 对离散随机变量X,是其所有可能的取值xi 与对应的概率pi 之积的和,E(X)=ipixi,
2) 对连续随机变量X,设其概率密度函数为f(x),E(X)=∫xf(x)dx。
[GB/T 2900.99-2016,定义192-13-03]
2.2.1.23
估计量 estimator
用于对参数θ估计的统计量。
[GB/T 3358.1-2009,定义1.12]
......
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