13可靠性试验及数据处理分析

18.可靠性试验8.1概述可靠性试验：为验证、评价与分析产品的可靠性而进行的各种试验。可靠性试验也称可靠性统计试验。根据所采用的方法和目的不同，可靠性试验可以分为可靠性测定试验和可靠性验证试验。可靠性测定试验是为测定可靠性特性或其量值而做的试验，通常用来提供可靠性数据。可靠性验证试验是用来验证设备的可靠性特征值是否符合其规定的可靠性要求的试验，一般将可靠性鉴定和验收试验统称为可靠性验证试验。28.可靠性试验8.1概述可靠性试验分为五大类：

寿命试验筛选试验环境试验现场使用试验鉴定试验

寿命试验筛选试验环境试验38.可靠性试验8.1概述寿命试验----为了评价产品寿命特征而进行的试验。类别有：

工作寿命试验

加速寿命试验

存储寿命试验边际寿命试验48.可靠性试验8.1概述工作寿命试验--产品在规定的条件下作加负荷的试验，叫工作寿命试验。寿命试验分为连续工作寿命和间断工作寿命试验。连续工作试验还分为静态连续工作和动态连续工作试验两种。

间断工作寿命试验的特点是周期性的工作和停止工作，动态连续工作是不间断的连续工作。58.可靠性试验8.1概述根据停止试验的方式，寿命试验又可以分为：无替换定数截尾试验、有替换定数截尾试验、无替换定时截尾试验、有替换定时截尾试验。68.可靠性试验8.1概述加速寿命试验：

为缩短试验时间节省样品与试验费用，快速的评价产品的可靠性，就需要作加速寿命试验；另外由于当前工艺水平的提高，常规试验方法以很难判定产品的可靠性水平，因此也需要采用加速寿命试验方法；由于产品的更新速度太快，常规试验时间赶不上产品淘汰速度，只能采用加速寿命试验方法或其他的方法判定产品的可靠性水平。78.可靠性试验8.1概述高加速寿命试验HALT：是一种利用阶梯应力加诸于试品，并在早期发现产品缺陷、操作设计边际及结构强度极限的方法。HALT的主要目的是在产品设计和试产阶段，通过试验，快速发现产品的潜在缺陷，并加以改进和验证，从而增加产品的极限值，提高其坚固性及可靠性。它将原需花费6个月甚至1年的新产品的可靠性试验缩短至一周，且在这一周中所发现的产品问题几乎与客户应用后所发现的问题一致，故HALT的试验方式已成为新产品上市前所必需通过的验证。88.可靠性试验8.1概述存储寿命试验：在规定的环境条件下进行非工作状态的存放试验，叫贮存试验。贮存试验条件通常为室内、棚下、露天等，因此贮存的环境试验方法又称天然暴露试验。

贮存试验的样品处于非工作状态。98.可靠性试验可靠性增长试验（reliabilitygrowthtest）：“试验-故障分析-纠正-再试验”，使样机可靠性不断增长的试验。需要注意：试验本身并不能提高产品的可靠性，只有采取了有效的纠正措施来防止产品在现场工作期间出现重复的故障之后，产品的可靠性才能真正提高。108.可靠性试验进行寿命试验设计时需要考虑的问题：

1．试验样品的选取及抽样数

2．试验条件及失效判剧标准的确定

3．试验的测试项目及测试设备；

4．试验的测试周期及截至时间的确定

5．试验结果的数据处理方法等

118.2可靠性抽样试验可靠性抽样试验又称为抽样检验或抽样验证试验，它是从产品的总体中，抽出一部分样品，通过这一部分样品的可靠性试验，来估计产品总体的可靠性。8.2.1两类错误及其风险(1)由于抽样的原因，把本来应该是合格的一批产品误判为不合格产品批而加以拒收，称这类错误为第一类错误。犯这类错误会导致生产方受到损失，所以把这类错误的概率又称为生产方风险，一般用

表示．通常取0.0l，0.05，0.10等。(2)由于抽样的原因，把本来不合格的一批产品误判为合格产品批而加以接收，称这类错误为第二类错误。犯这类错误会导致用户受到损失，所以把这类错误的概率又称为使用方风险，一般用

表示，通常取0.05，0.10，0.20等。可靠性试验128.2.2接收概率与抽样特性曲线抽检方案应具有如下特点；当产品可靠性达到预定指标时，以高概率接收这批产品，即由于拒收了“好”的产品，使生产者蒙受的生产方风险

要小；当产品可靠性降低时，接收的概率迅速减少，而当产品可靠性下降到某个规定限度时，以高概率拒收，即使用方风险

要小。可靠性试验可靠性抽样试验13因此，制订一个抽检方案，可以在确定

，

，

0，

1的基础上，求检量n和合格判定数c的问题。由生产和使用方协商确定四个数

，

，

0，

1，然后构成一个抽检方案，使其OC曲线通过A、B两点。可靠性试验可靠性抽样试验148.2.3定时截尾寿命试验抽样方案设产品的失效概率值为p，从一批总数为N的产品中任取n个样品，得到r个失效产品的概率服从二项分布。当r≤c时，产品都可以被接收，则产品的接收概率为：可靠性试验可靠性抽样试验15如果元件服从指数分布，

为其平均寿命，t为工作寿命，1/

通常很小，因此t/

也较小，此时：在满足的条件下，上述二项分布可用泊松分布代替：可靠性试验可靠性抽样试验16得出：由上式可求出n和c值。由于分布是离散的，所以对给定的

，

一般不易找出准确的整数解，用最好的近似解代替。在假设的近似条件不能满足时，准确的方法是应用

分布和

2分布求解。可靠性试验可靠性抽样试验17优点：方法简单，用试验截止时出现的失效数作为接收或拒收的判据。可靠性试验可靠性抽样试验18可靠性试验可靠性抽样试验198.2.4序贯寿命抽检方案利用每个失效数所提供的信息进行接收或拒收的判断，是一种比较经济的抽检方案，较适合整机的可靠性验收。检验规则是：从一批产品中任取n个样品进行寿命试验，观察第r个失效发生的时间(r=l，2，…，n)，并计算第r个失效发生时，一个产品的总试验时间t

，规定合格下限时间为tB合格上限时间为tA。判断规则为：

t

≥tA

认为产品符合要求，接收

t

≤tB

认为产品不符合要求，拒收

tB<t

<tA

不能决定，继续试验可靠性试验可靠性抽样试验20在不能作决定的情况下，继续进行试验到第r+1个样品失效发生．然后同样计算此时一个产品的总试验时间并进行比较，决定：是接收，还是拒收，或不能决定，继续试验。重复上述过程，直到做出接收或拒收结论为止。设计一个序贯寿命试验抽检方案就是要在给定

，

，

0，

1的条件下定出两个界限tA和tB。可靠性试验可靠性抽样试验21可靠性试验可靠性抽样试验22可靠性试验可靠性抽样试验23

从设备进行寿命试验开始，如发生第一次故障，试验时间为t

(设为t1

)，将点(t

,1)点在上述坐标平面上。若落入接收或拒收区，停止试验并做出判定。若落入继续试验区，则修复后继续试验，到第二次故障发生。计算两次故障累计试验时间t

(t=t1

+t2

)，将(t

,2)点在平面上。重复判断过程，如此继续下去，直到做出接收或拒收判断为止。可靠性试验可靠性抽样试验24

如果用n台设备同时试验，则总试验时间为t

=nt。抽验过程类似，当其中有一个发生故障时，则t

=nt1，将点(t

,1)点在坐标平面上。根据它落入哪个区域做出判定。由此可以看出，n台设备同时试验的时间是一台设备的试验时间的l/n。对于给定的

，

，

0，

1

，就可以有一个序贯寿命试验抽检方案。对于质量很好或不好的产品，采用这种抽检方案可以节省时间或减少抽检量。对于中等质量的产品来说，要做出判决的试验时间会很长。可靠性试验可靠性抽样试验25采用另一种试验方法——截尾序贯寿命试验。取适当的截止时间t0和截尾数r0，在坐标平面上作直线r=r0和t

=t0。再加上原有直线，由四条线围成一个封闭的继续试验区．从而防止了有时试验时间很长的现象。为了使两类风险保持不变，则相应的拒收区和接收区将发生变化(斜率不变)。一般情况下，截尾后接收区缩小，而拒收区加大，使判决加严。可靠性试验可靠性抽样试验26可靠性试验可靠性抽样试验27可靠性试验可靠性抽样试验288.3寿命试验设计寿命试验是可靠性试验的一项主要内容，用以考核、评价和分析产品的寿命特征及失效规律等，以便得出产品的平均寿命和失效率等可靠性数据，作为可靠性设计、可靠性预测和改进产品质量的依据。设计寿命试验方案包括的内容：(1)明确试验目的，了解试验要求(2)调查试验对象，确定试验方法(3)选定抽检方案，计算样本容量(4)选定测试周期(5)决定试验截止时间可靠性试验29可靠性试验混凝土泵车30可靠性试验泵车臂架的开裂31可靠性试验臂架试验台32可靠性试验臂架试验台33整车试验台可靠性试验34可靠性试验工作环境试验358.4.1加速寿命试验的原理加速寿命试验方法的基本原理是：在不改变产品的失效机理，不增加新的失效因素的前提下，提高试验应力(诸如机械应力、热应力，电应力等)，加速产品的失效过程，促使产品在短期内失效，再根据试验数据，运用加速寿命曲线或加速寿命方程推算出正常应力下的产品寿命。8.4加速寿命试验目的：为了缩短试验周期、快速地对产品的可靠性做出评价。可靠性试验368.4.2加速寿命试验的类型加速寿命试验可分为三种：(1)恒定应力加速寿命试验可靠性试验37(2)步进应力加速寿命试验可靠性试验38(3)序进应力加速寿命试验可靠性试验398.5.1环境试验的目的环境试验是评价产品在实际使用、运输和储存环境条件下的性能，并且用于分析，研究环境因素影响程度及其作用机理的试验。8.5可靠性环境试验可靠性试验408.5.2环境试验方法及检测(1)振动试验(2)冲击试验(3)加速度试验(4)低温试验(5)高温试验(6)温度冲击试验(7)湿热试验(8)盐雾试验(9)低气压试验(10)辐射试验(11)电磁兼容性试验可靠性试验41振动试验台可靠性试验42冲击试验台可靠性试验43高低温试验箱可靠性试验44辐射试验可靠性试验45可靠性试验电磁兼容性（EMC）:是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。46电磁兼容试验室可靠性试验478.6可靠性筛选试验筛选(screening)是一种通过检验剔除不台格或有可能早期失效产品的方法。8.6.1筛选方法

(1)常规筛选以能筛选出早期故障为目标。可靠性试验48(2)定量筛选定量筛选是指将筛选效果、成本与产品的可靠性指标、现场故障维修费用之间建立定量关系的筛选。可靠性试验49它是使产品可靠性不断增长的一种试验，其目的是为改进产品的可靠性。可靠性增长试验应能暴露产品的薄弱环节，并证明改进措施能防止薄弱环节的再现。这种试验是有计划地激发故障