汽车可靠性使用方法研究

1、海 南 大 学毕 业 论 文（设计）题 目： 汽车可靠性试验方法研究 学 号： B0609027 姓 名： 耿宝宝 年 级： 2006级 学 院： 机电与工程学院 系 别： 汽车工程系 专 业： 车辆工程 指导教师： 金志扬、李劲松 完成日期： 2010 年 5 月 25 日 摘要汽车可靠性试验技术的发展是汽车生产发展的需要，汽车产品的可靠性已倍受用户关注。随着我国工业技术的迅速发展,可靠性问题已引起人们的广泛注意,尤其是电子工业部门,可靠性问题已成为产品研制、设计、生产、使用过程中需要着重解决的问题之一。同样现代汽车设计也离不开汽车可靠性试验，如何正确的选择一种试验方法会将它们化繁为简，更加

2、省时省力。本文简明扼要地介绍指数分布的可靠性试验方法,它可用于实验室试验,也可用于现场使用试验。同时也适用于研制、试生产、正规生产、现场使用的各个不同阶段然而,就产品的可靠性试验而言,在实验室条件下进行的可靠性试验应该与实际环境条件下的使用可靠性试验建立起关系。关键词：汽车；可靠性；试验方法；闪光器AbstractCar reliability test technology development needs of the automotive manufacturing. Automotive products, reliability has Fudan concern. With th

3、e rapid development of industrial technology, reliability issues have aroused widespread attention, particularly in electronic industry, and become a product development. Modern automotive design is also inseparable from the same car reliability test. How to properly select a test method would be to

4、 simplify them, and more save time and effort. This article briefly describes the reliability of test methods for exponential distribution. It can be used for laboratory tests and field testing. Pilot production, regular production and use of the different stages of the scene,however, in terms of pr

5、oduct reliability test, conducted under laboratory conditions and actual environmental reliability testing .Those should be used under the conditions of reliability test established.Key words: vehicle；reliability；test methods；flasher目录1绪论11.1国内外汽车可靠性试验的发展及现状11.1.1国外汽车可靠性试验的发展及现状11.1.2国内汽车可靠性试验发展及现状2

6、2汽车可靠性及其试验的基本定义32.1可靠性定义32.2可靠性特征量32.3汽车可靠性试验43可靠性试验分析与试验方法43.1指数分布模型的含义53.2可靠性试验分类83.3截尾试验数据的统计分析方法点估计83.4截尾试验数据的统计分析方法置信区间估计94汽车可靠性试验方法举例闪光器124.1现行的闪光器可靠性要求及试验方法124.2应用可靠性理论提出闪光器的可靠性指标134.3应用可靠性理论提出闪光器的可靠性试验方法15本文总结18致谢19参考文献201绪论汽车可靠性试验是一项即费钱又费时的工作。因此，研究和选择正确而又恰当的试验方法，不仅有利于保证和提高产品的可靠性，而且能够大大地节省时间

7、、人力和费用。所以，汽车可靠性试验是汽车可靠性工程中的一项重要内容。如何根据产品对象和试验目的正确和设汽试，是问题的关键。因此对汽车可靠性实验的研究具有十分重要的理论价值和现实意义。1.1国内外汽车可靠性试验的发展及现状与先进的国家相比，我国汽车可靠性的研究水平较低、起步较晚，提高和完善我国汽车产品的可靠性己是当务之急。1.1.1国外汽车可靠性试验的发展及现状国外对汽车可靠性的研究起步较早，早在20世纪60年代，福特汽车公司就投资几百万美元建立了汽车可靠性研究所作为可靠性试验中心，该中心以底盘系统的试验为主，装备有100台以上的试验设备模拟道路试验数据，利用自动控制器进行加速寿命试验，测定产品

8、的可靠性。在70-80年代初期，美国在肯尼迪消费者保护政策的支持下，对汽车产品提出了大量的产品责任问题。产品责任问题使得汽车制造企业高度重视产品责任预防工作，而可靠性技术正是解决这一问题的重要手段。进入90年代以来，研究人员在汽车零部件的疲劳可靠性方面进行了较深入有效的研究: HairN.Agrwal应用ADAMS软件，从疲劳寿命预测的角度分析了汽车车身结构的耐久性。可靠性设计、可靠性增长、可靠性评价、可靠性管理、失效模式与后果分析(FMECA)等，都在美国和欧洲的汽车行业内得到广泛应用。W.Hanes利用Duane的可靠性增长模型，分析了汽车产品研发期间内的可靠性增长规律。正因为各汽车生产厂

9、家对汽车可靠性的高度重视，汽车产品的可靠性水平在这一阶段也取得了很大的发展。在美国的通用、克莱斯勒，德国的大众及日本丰田的汽车保用期从3个月或6000公里提高到12个月或2万公里。国外的先进汽车企业愈来愈重视汽车可靠性问题，并建立了从设计到使用服务的一整套可靠性管理体系，千方百计地提高汽车的可靠性，汽车可靠性已经成为其产品在市场竞争中取胜的最主要因素。1.1.2国内汽车可靠性试验发展及现状我国汽车工业可靠性研究工作相对而言发展缓慢，真正对汽车产品进行可靠性研究是从20世纪80年代开始的。1983年6月中国第一汽车制造厂首次举办了汽车可靠性理论学习班，接着在1983年11月中国汽车工业总公司又举

10、办了汽车可靠性基础知识的学习班。1983年8月在天津召开了汽车可靠性工作会议，会上决定开展汽车可靠性理论的课题研究，并且正式颁布了汽车可靠性试验方法、汽车发动机台架耐久性试验方法等国家标准。从1983年到1984年，汽车行业组织了规模空前的汽车可靠性试验，试验车辆数为53辆，试验总里程为36万公里。1986年10月召开了汽车可靠性专业委员会第二届年会，会议决定组织人力、物力对汽车可靠性进行深入研究，争尽快地使汽车可靠性水平有较大的提高。同时拟出了研究内容，汽车故障树、汽车可靠性标准体系、汽车可靠性设计、汽车可靠性增长等。目前国外载货汽车的平均故障间隔里程(MTBF)为1-3万公里，首次故障里程

11、(MTTF)为2-4万公里，第一次大修里程为50-100万公里。而国产载货汽车的MTBF约为1万公里，首次故障里程和第一次大修里程为国外先进水平的1/5到1/10。2002年初，国家经济贸易委员会生产政策司下发了关于开展汽车产品可靠性试验管理改革研究文件，要求各大汽车公司建立本企业的可靠性保证体系，特别要对汽车可靠性试验进行研究进而制订可靠性试验规范。2汽车可靠性及其试验的基本定义2.1可靠性定义一般所说的“可靠性”指的是“可信赖的”或“可信任的”。根据国家标准的规定，产品的可靠性是指:产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力。在建筑结构可靠度设计统一标准中是指:结构在规定时间内

12、，在规定条件下，完成预定功能的能力。对产品而言，可靠性越高就越好。可靠性高的产品，可以长时间正常工作(这正是所有消费者需要得到的)。从专业术语上来说，就是产品的可靠性越高，产品可以无故障工作的时间就越长。2.2可靠性特征量为了评价零部件、机器、系统等的可靠性，必须对可靠性制定一些行之有效的指标，并加以数量化为衡量可靠性的尺度，表示产品总体可靠性水平高低的各种可靠性指标称为可靠性评价尺度，也称为特征量。可靠性评价尺度的真值是理论上的数值，实际上是不知道的。根据样本观测值，经一定的统计分析可得到评价尺度真值的估计值。估计值可以是点估计，也可以是区间估计。衡量可靠性的尺度主要有可靠度、失效率、平均寿

13、命等。(1)可靠度:可靠度(Reliability)可定义为产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定的功能概率，通常用R表示。考虑到它是时间的函数，所以又可以表示为R=R(t)，称为可靠度的函数。就概率分布而言，它被称为累积分布函数，它表示在固定的使用条件下和规定的时间内，无故障的发挥规定功能而工作的产品占全部工作产品(累积起来)的百分率。(2)失效率:失效率是指工作到某时刻尚未失效的产品，在该时刻后单位时间内发生失效的概率一般记作兄，它也是时间t的函数，故记为双t)，称为失效率函数。(3)平均寿命:平均寿命是寿命的平均值。对于不可修复产品，其寿命是指它的失效前的工作时间。因此平均寿命就是指

14、该产品从开始使用到失效前的工作时间(或工作次数)的平均值，或称为失效前的平均时间，一般记为MTTF(Mean Time To Failure)。对于可修复的产品，其寿命是指相邻两次故障间的工作时间。因此，它的平均寿命也称为平均故障间隔，一般记为MTBF(Mean Time Between Failure)。(4)B10寿命、可靠寿命、中位寿命和特征寿命:B10寿命指累积失效概率为10%(可靠度为90%)时的工作时间，可以用时间、循环次数或公里数表示。可靠寿命就是指可靠度为给定值时的工作寿命。可靠度为R=50%的可靠寿命，称为中位寿命，用表示。可靠性特征量中可靠度R(t)累积失效率(也叫不可靠度

15、)F(t)概率密度(t)和失效率f(t)是四个基本函数，只要知道其中一个，则所有变量均可求得。2.3汽车可靠性试验汽车可靠性试验，是为了提高或保证汽车产品的可靠性以及评价和验证汽车产品的可靠性而进行的有关系统、元器件的寿命及其效应的各种试验的总称。即为考察汽车产品在规定的时间内和规定的使用维修条件下，能否完成规定的功能所进行的试验。汽车可靠性试验，可以确定汽车产品在各种环境下工作或贮存时的可靠性特征量，为使用、生产、设计提供有用的数据，是进行汽车可靠性设计和分析的基础。在试验中可充分暴露汽车产品在设计、原材料、工艺等方面存在的问题，通过分析，找出原因，逐步加以解决，从而大大提高汽车产品可靠性水

16、平。因此，汽车可靠性试验是评价汽车产品可靠性的手段，是生产高可靠性汽车产品的重要环节。3可靠性试验分析与试验方法我们进行可靠性试验,一方面是为了用试验数据说明产品的可靠性(或寿命)的水平,得出产品是否可以接收或拒收,好与坏的结论。另一方面更重要的是通过可靠性试验,对试验中发生的每一个失效进行细致的分析,找到发生失效的原因及后果,并研究对策,采取尽可能有效的修复措施,从而提高产品的可靠性水平。在产品的技术规范中,可靠性试验一般可分为测定试验和验证试验两种。可靠性测定试验用来测定产品的可靠性特征量。这时,生产方只要按规定的试验方法进行试验,并就试验结果作出报告即可,而可靠性验证试验的目的,则是为了

17、确定产品的可靠性指标是否符合技术标准或合同所规定的要求。此时,生产方应在规定的置信度下,通过可靠性试验来验证产品是否已经满足事先规定的可靠性指标要求。如果说,可靠性验证试验是作为使用方在接收产品时的一个条件,那么可靠性测定试验在事先没有规定可靠性指标时,只是提供可靠性数量特征的一种试验方法。本章主要介绍指数分布的可靠性测定试验方法。对于指数分布的可靠性验证试验,可参见国家标准GB1772-79电子元器件失效率试验方法(适用于连续生产的电子元器件产品),电子工业部标准SJZO64-82电子设备可靠性验证试验;对于其他分布,如威布尔分布的可靠性测定试验,请参见国家标准GB2689.1-GB2689

18、.4恒定应力寿命试验和加速寿命试验数据处理方法。3.1指数分布模型的含义指数分布在可靠性试验和分析中占有重要的位置。为了说明这一情况,首先来分析一下设备典型的失效率浴盆曲线。图1 典型的失效率浴盆曲线典型的失效率分布曲线,可以进一步分解为三种失效成分(如图中虚线所示),这三种成分在产品的三个不同时期各占支配地位。(1)早期失效成分早期失效是由于产品的设计和制造缺陷而引起的,其失效率随时间而下降。(2)应力失效成分应力失效是由于施加在产品上的应力超过产品所具有的强度而引起的失效。其失效率为一个常数。(3)耗损失效成分耗损失效是由于产品长期工作而导致老化和性能退化引早起的失效。其失效率是随时间而上

19、升的。由图可知,由三种失效成分叠加起来的产品的失效率曲线,大致可以分为三个不同的时期。早期失效期是产品失效率较高的时期,但在这一时期,由于早期失效成分起主导作用,因此失效率迅速下降;使用寿命期,失效率相对稳定,这一时期,早期失效成分继续下降,耗损失效成分继续上升,但都较为平缓且基本上相互平衡,同时由于应力失效成分相对来说比较大,因此总的来说,失效率近似为一个常数;耗损失效期的特点是耗损失效占主导地位,早期失效则可以忽略不计,产品呈现失效率迅速上升的趋势。从这一简单地分析可知,提高设备可靠性的一般方法是,加强生产过程中的质量管理和检验,以减少早期失效;更换短寿命的元器件(和零部件)以预防耗损失效

20、;而以应力失效为特征的使用寿命期,则告诉我们,开展可靠性设计是提高产品使用可靠性的重要步骤。这一阶段,由于失效率是恒定的,因此可以用指数分布来描述。综上所述,指数分布的物理背景是,设备在使用或贮存的过程中,由于受到某种应力的“冲击”而失效,因为这种应力冲击的发生是随机的,因而设备的失效的发生也是随机的。根据理论推导,指数分布可靠性模型中的几个主要特征量的公式如下:失效率函数 ；（0为常数）可靠度函数 ;失效密度函数 ;累积失效概率 ;平均无故障工作时间（或平均寿命） ;指数分布还有一个很特别的性质,因为它的失效率是与时间无关的常数,因此每一个尚未失效的产品,不论其工作时间的长短,都不影响其以后

21、的失效规律。譬如说若某批产品的寿命服从平均寿命为1000小时的指数分布,那么一个已工作了800小时的而尚未失效产品, 它的期剩余寿命还是1000小时而不是200小时。这就是说,一个尚未失效的产品,就其可靠性而言与一个新的产品完全一样,与它以往的“经历”无关,指数分布的这一特征称为“无记忆性”。指数分布在可靠性工作中占有重要位置。实践证明,复杂电子系统的失效规律是特别符合这种指数模型的。这是因为多种环境条件和工作应力作用于系统的元器件上,使产品失效,而各种环境以及应力与强度的关系所导致的失效是随机的。指数分布多用于设备可靠性的另一原因是,设备在一个接近稳定的状态下工作时,其失效率是一个与所有元器

22、件失效分布均无关的常数。这种情况是由于设备中失效元器件被更换或维修而形成一种元器件的混合分布所致。尽管在某个时期内系统的失效率是摆动的,但是这种周期性的摆动会随着时间的延长而减小,从而达到一个失效率相对恒定的稳定状态。3.2可靠性试验分类在实际工作中,按照可靠性测定试验对数据的要求不同,分为完全寿命试验和截尾试验,根据截尾方式不同,又可分为定数截尾、定时截尾和逐次截尾试验。所谓定数截尾试验,即事先规定一个失效数r,将试验进行到出现规定的r个失效数时,才停止试验。这种试验多用于价格昂贵或要求失效时间很准确的情况。定时截尾试验,就是事先规定一个试验的截止时间,当试验进行到规定的截止时间时,不论是否

23、发生失效或失效多少,都停止试验。这种试验的优点是已知试验时间,从而便于管理。逐次截尾试验,就是逐步地使部分试验样品在不同的时间里停止试验。这种试验方式多用于现场数据的分析。在可靠性试验中,我们多采用截尾试验而不大采用完全寿命试验,这一方面是因为完全寿命试验需要相当长的时间,为可靠性研究分析工作所不允许,即使是加速试验也如此；另一方面,我们在分析产品的可靠性时,只要按照规定的方法停止试验和分析试验数据,同样可以了解产品的可靠性水平。所以完全寿命试验在多数情况下是没有必要的。无论是定时截尾或定数截尾,根据样品失效后是否换上好的样品继续试验,又可分为有替换和无替换两种情况。因此,概括起来,可靠性寿命

24、试验可以分为八种类型;无替换：定数结尾试验，定时截尾试验，定数逐次截尾试验，定时逐次截尾试验有替换：定数截尾试验，定时截尾试验，定数逐次截尾试验，定时逐次截尾试验3.3截尾试验数据的统计分析方法点估计根据实际试验数据并按某种规定的方法计算出一个数值,作为某个未知的总体特征值的估计值,这种估计方法称为点估计。从批产品中随机地抽取n个样品,在规定的条件下作无替换的定数截尾寿命试验到有r个样品失效为止,每个失效样品的失效时间依次排列为止对于无替换的寿命试验,还有n-r个样品未失效。这时,总试验时间T为：（1）可以证明,平均寿命可以由下面的公式估计:（2）由于失效率,因此失效率可用下式估计： （3）为

25、了精确起见,我们对失效率入进行点估计时,还可采用下式: (4)在指数分布情况下,可靠度R(t)的点估计值为：（5）如果在试验过程中,将失效的祥品及时地用新样品替换上去继续进行试验,那么整个试验过程中样品数愧不变,其总试验时间T为（6）只要将上述无替换试验的点估计公式(2)-(5)中的总试验时间T由(1)式改为(6)式,便可以得到有替换定数截尾的可靠性特征量的各点估计公式。其他结尾试验的点估计公式见表1。3.4截尾试验数据的统计分析方法置信区间估计点估计方法只能给出可靠性特征量的一个估计点的数值,而不能给出这个估计点与特征量真值之间的误差。区间估计则是根据试验数据求得该特征量的一个置信区间,这个

26、区间以一较大的概率(即置信度)包含特征量的真值。例如,对平均寿命进行区间估计,即是求一个置信区间使该区间以一定的概率包含，称为置信下限,为置信上限。我们把置信区间不包含真值的概率记作,称为显著性水平,而区间包含的概率称为置信度,记作,即（7）置信区间越宽,估计正确的概率就越高,即置信度越高,但估计的精度则越差。对于固定的,置信区间的长度随着样品量n、失效数r,和总试验时间T的增加而减小,这就是说估计的精度相应提高。置信区间可以是双侧的,也可以是单侧的。如果是双侧的,应同时给出上限和下限的估计值,如果是单侧的,则根据需要给出特征量的上限或下限即可。根据点估计的经验,我们知道,对同批产品进行多次重

27、复的可靠性试验所得出的平均寿命的点估计值。是不完全一样的。因此,可以把看作一个随机变量,而且的分布也是可以求出来的。在指数分布情形,可以证明,对于（1）和（2）式定义的T和,在定数结尾情行服从自由度为2的分布的,于是对给定的置信度,可以证明此时的双侧置信区间为（8）而置信度为的单侧置信区间的下限为 （9）置信度为的失效率双侧置信区间为 (10)而单侧置信区间的上限为 (11)公式(6)-(9)中的总试验时间T若用(1)式计算,可得到无替换定数截尾的区间估计;若用(5)式计算,则可得到有替换的定数截尾的区间估计。其他截尾方式的平均寿命区间估计公式见表2,注意在定时截尾情形,分布的自由度有所不同。

28、表1 指数分部点估计公式一览表试验方式总试验时间T定数截尾无替换有替换定时截尾无替换有替换定时逐次截尾无替换有替换定数逐次截尾无替换有替换表中： n试验样品数 r失效数 第j个失效样品的失效时间第r个失效样品的失效时间定时截尾时间第i个失效样品的失效时间停试样品数表2 指数分布平均寿命区间估计公式一览表试验方式双侧置信区间或单侧置信下限定数截尾定时截尾定数截尾定时截尾表中： 自由度为f的分布的下侧分数位其他符号同表14汽车可靠性试验方法举例闪光器汽车闪光器是典型的汽车零部件,可靠性现状不容乐观,或多或少的早期故障和不尽人意的三包索赔是主机厂比较头痛的质量问题。本文从分析QC/T501-1999

29、等传统闪光器标准入手,发现可靠性要求和试验方法均存在不合理之处,不符合可靠性理论,故重新提出可靠性要求及试验方法,以期运用可靠性理论指导零部件产品设计,达到大幅提高产品可靠性的目的。本方法具有很强的推广价值。4.1传统的闪光器可靠性要求及试验方法查阅闪光器的试验方法,都是通过对产品进行耐久性试验进行可靠性验证,全部为抽样检验的方法,即通过一定时间的耐久性试验,根据接收限和拒收限判定批产品是否合格,见下表。表3 现行闪光器耐久性试验方法转向闪光器警报闪光器QC/T5011999试验方发连续工作100h，间歇工作200h（通电15s，断电15s）连续工作36小时抽样方案：N未明确，n=20,A=9

30、，R=10其他试验方法连续工作500h连续工作200h抽样方案：QC/T4132002,n=3，A=O,R=1按车辆平均时速50 km/h,平均行驶40 min使用1 min转向灯,闪光器工作200 h相当于整车行驶里程40万km,500 h相当于行驶里程100万km,如果闪光器近100%都能正常工作500 h,有理由相信它的表现将是非常令人满意的,但这是不符合可靠性客观规律的。从传统可靠性试验方法可以看出,闪光器耐久性试验的时间等于期望寿命。试验结果的判定采用指定的抽样方案。4.2应用可靠性理论提出闪光器的可靠性指标根据可靠性理论,可靠性指标的设定是自上而下进行可靠性分配而得来的。对整车而言

31、,可靠性指标应该是从整车系统子系统总成零部件分配的过程。从整车开始对可靠性指标进行分配的目的是保证整车的可靠性符合要求。本章节应用可靠性理论中的专家评分分配法对分配到转向灯子系统的可靠性指标进一步配到闪光器等产品中。整车按100万km进行可靠性设计,分配到转向灯子系统的可靠度为0.8,车辆平均时速50 km/h,寿命20000h,平均行驶40 min用1 min转向灯,分解到转向灯子系统,则换算成时间的可靠性指标为500 h,0.2的故障率。此500 h的概念可以适用于闪光器,但不能等同于其它所有产品,500 h是100万km寿命终止的概念,要针对不同的产品甚至不同项目进行分配。下面采用专家评

32、分分配法将可靠性指标分配到系统的各部件。分析组成汽车转向灯子系统为可靠性串联系统,主要部件为灯具A、电线束B、闪光器C、组合开关D(为了本例的简单化,蓄电池、保险丝盒等整车共用件未计入)。可靠度（12）计算得出请5位相关专家进行评分，并通过计算得出下表的结果。表4 可靠性分配表部件复杂度技术成熟度重要度环境条件各部件评分值各部件评分系数分配给各部件的故障率分配给各部件的可靠性指标A896834560.45120.110.9043B576816800.2199.770.9523C56659000.1185.260.9740D966516200.2129.460.9538合计144.60.800上

33、述分配是对转向灯子系统所作的分解,其他部分应根据相应要求另行分解,综合为总成产品后的可靠性要求还要根据需要进一步计算。从上表可以看出,分配到闪光器的可靠性指标是500 h,0.974,把分配到闪光器的可靠性指标换算到0.1故障率:（13）由前式得出t=2003 h2003h,0.1故障率(0.1故障率通称保证寿命)的指标,与现有的可靠性要求200 h,n=20,A=9,R=10或500 h,n=3,A=0,R=1是无法直接比较的,但可以非常明显地看出该指标与现行标准的差距非常悬殊。保证寿命大大高于期望寿命是非常合理的要求,二者的失效概率是完全不同的。查阅国外某厂家灯光复合控制器(灯光系统的综合

34、控制器)的耐久性要求,见下表。表5 过外某厂家灯光符合控制器的耐久性要求负荷平均寿命保证寿命（故障率0.1以下）91W+91W4720h2820h142W+142W2920h1920h193W+193W1910h1310h该灯光复合控制器是灯光系统的集成控制单元,包括前照灯、闪光器、警报闪光器等所有的控制功能,各功能产品如果是独立的,组合后的子系统要达到上述要求,每个产品的要求还要大大提高。由此可以看出该公司对闪光器产品的可靠性要求比前面计算的结果更高,该公司在设计中通过功能合并很好地提高了基本可靠性。从本节的计算可以得出,零部件的可靠性要求必须从系统的角度进行考虑,零部件的可靠性要求必须以满

35、足系统的可靠性要求为前提。复杂度低、技术成熟度高、重要度高、工作环境好的零部件分配的故障率指标少,可靠性要求高,是符合系统要求的。可靠性指标的分配方法很多,提出经济、切实可行的指标是最难的,要经过多年的积累才能逐步提出科学的指标。4.3应用可靠性理论提出闪光器的可靠性试验方法根据可靠性理论,可以对抽样产品进行寿命终止试验,得出相应的可靠性指标。对样品进行全部信息的获取,再用样品的信息去推测批产品的可靠性信息,该方法虽然也存在误差,但误差仅为抽样中的误差。理论上可以证明,样本均值的分布是符合正态分布的,方差的大小与样本量成反比。所以该方法得出结论的置信区间相对较小,结果更为可信。为了摸清闪光器的

36、可靠性现状,对使用量最大的闪光器进行了随机抽样,抽样数5个,按照试验技术条件进行耐久性寿命终止试验,按产品失效的顺序对产品进行列表。运用威布尔概率纸的传统方法是直接在威布尔概率纸上作图并得出结论,如图2所示。图2 作图法绘制的威布尔图作图法最大的不足是误差大,不同的人作图会得出不同的结果,甚至可能影响结论的判定,直接用试验结果计算出唯一的数值并进行判定才是合理的。研究威布尔概率纸发现,其t-F(t)坐标系不是等间隔分度的,难以进行定量分析,但lnt-lnln1/1-F(t)坐标系是等间隔分度的,二套坐标系是对应的,将t-F(t)坐标系的数值转换到lnt-lnln1/1-F(t)坐标系进行分析、

37、计算,再将结果还原到t-F(t)坐标系。坐标系的转换在excel电子表格中完成,建立模型如下表所示,实际应用中只需键入第2行数据,3-5行则按事先键入的公式自动计算出结果,表6最后一列为单元格原公式,其余类推,表中单元格的编号要根据相应编号进行调整。表6 等间隔分度的计算实例（中位秩故障概率法）ABCDEF1失效序号123452失效时间/h17014581586196223283lnt5.135807.248827.368977.58177.75274不可靠度（+）0.129630.314820.50.68520.87035Lnln1/1-F（t）-1.9745-0.9727-0.36650.14480.7145取lnt行和lnln1/1-F(t)行点击“图表向导”,依次点击“X-Y散点图”、“添加趋势线”、“线性”、“趋势线格式”、“选项”、“显示公式”,可以在lnt-lnln1/1-F(t)坐标系中做出线性回归的威布尔直线,见图3。图3 转换坐标系威布尔图数据的分析和坐标系的还原仍在excel中完成,通常用B3、B10、B50、Tc表示3%、10%、50%、63.2%的失效概率,首先对希望分析的失效概率进行转换,然后进行线性计算,将计算结果进行还原即可,建立模型,最后一列为单元格原公式,其