可靠性测试培训-完整版

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一、产品性能检验基础知识
2.术语
2.3 失效机理：导致失效的物理、化学、机械或其他原因 的过程
2.4 失效模式：产品失效的形式、现象称为失效模式 2.5 失效率：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。
2.6 置信度：产品的真实失效率等于被定级的最大失效率 而被判定为不合格的概率。GB 1772-79规定，对于电子 元器件失效率试验中的定级试验和升级试验的置信度取 60%或90%，维持试验的置信度取10%
3.4 寿命筛选：恒定高温筛选、电子元器件的老炼 筛选
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四、可靠性寿命试验
1. 寿命试验的目的
在进行可靠性试验时有个一很难解决的问题，就是选择试 验时间和样板数量之间的矛盾。在试验中，如果样板数量太少， 将会造成平均寿命的离散性大，若时间太短，很多失效模式又 不能暴漏出来，因此如果过分的减少试验时间或样品数量，就 得不到精确的试验结果。这就是为什么通常的寿命鉴定试验规 定要做1000或2000小时以上的原因。
2.威布尔分布
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二、产品的寿命规律及常用分布
2.正态分布 正态分布又叫高斯分布，一般大多用它描述产 品随机失效比较集中发生现象的一种分布，如产品 由于损耗或退化而产生的失效;再如材料强度、磨 损寿命、疲劳失效。
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二、产品的寿命规律及常用分布
2.正态分布
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● 发现产品在设计、制造、储运、使用等各个环节的潜在故障
● 质量的内涵，每时每刻的质量
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可靠性试验的目的 我们什么时候需要对产品做可靠性测试?
1.在产品研制阶段使产品达到预定的可靠性指标（达到） 2.在产品定形时进行可靠性鉴定（确认）
3.在生产过程中控制产品的质量（保持）
4.对产品进行筛选以提高整批产品的可靠性水平（剔除早期失 效及制造和工艺缺陷） 5.研究产品的失效机理
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二、产品的寿命规律及常用分布
1.指数分布
许多元器件在工作时间内会由于“偶然”原因而失效， 而不服从某一失效机理，因为这时对应于某一机理的所谓早 期失效产品已通过设计、工艺控制、或实验而消除。因此， 当元器件足够多、时间足够长时，失效率λ（t）便趋近于某 一稳定值，其值的大小只与工作条件和外部环境有关，而与 产品的工作时间无关，产品的这种寿命分布规律称为指数分 布。大多数电子产品，包括大部分仪器仪表在剔除早期失效 后到发生老化变质前的随机失效阶段都服从指数分布。 许多国家所制定的标准中，绝大多数都以指数分布为基 础对电子元器件产品的可靠性等级进行鉴定。如我国GB/T 1772-1979《电子元器件失效率试验方法》
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四、可靠性寿命试验
寿命试验工作实例：水泵ON/OFF寿命试验 1)样品：1302220水泵试产品 样品必须选择本产品中有代表性的规格，同时样品必须是 同一设计、同样生产线的连续批生产中随机一次选取 2)样品数量：10PCS 一般不少于10个，特殊产品不少于5个 3)检验环境：温度25℃ 湿度：60% 气压90Kpa 一般温度15-35 ℃ 湿度45-75% 气压86-106Kpa 4)检验依据：IEC-60335-1
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二、产品的寿命规律及常用分布
1.指数分布
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二、产品的寿命规律及常用分布
1.指数分布
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二、产品的寿命规律及常用分布
2.威布尔分布 威布尔分布是可靠性试验中最常见，也是最复 杂的一种寿命分布。它是由瑞典人威布尔首先提 出的，故此而得名。大量试验说明，凡是因为某 一局部失效或故障而导致整体机能停止运行的元 件、器件、设备、系统等的寿命分布都服从威布 尔分布。如研究机械中的疲劳强度、疲劳寿命、 磨损寿命、腐蚀寿命、轴承失效等都服从威布尔 分布。
寿命试验的目的是了解产品的寿命特性量、失效规律、失效率、平均寿命以及 在寿命过程中可能出现的各种失效模式。 通过做可靠性寿命试验，可以对产品的可靠性水平进行评价，并发现产品潜在 的失效模式，将信息反馈给相关部门，及时采取措施，对产品进行改进，以提高 产品的可靠性水平。
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四、可靠性寿命试验
例：现有100个气泵做寿命测试，3个月时有10个失 效，6个月时有30个失效，分别计算3个月和6个月 时的可靠度和累积失效概率。 解： 已知n=100,t=24*90=2160h和t=24*180=4320h M(t)=10和m(t)=30 所以：3个月时的可靠度和累积失效概率分别为： R（t）=【n-m(t) 】/n =【100-10 】/100=0.9 F（t）=1-R(t)=1-0.9=0.1
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一、产品性能检验基础知识
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一、产品性能检验基础知识
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一、产品性能检验基础知识
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一、产品性能检验基础知识
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一、产品性能检验基础知识
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二、产品的寿命规律及常用分布
产品或元件失效是一个随机事件，产品的寿命是 一个随机变量，而产品的失效率和寿命都可以用失效 分布或寿命分布函数来描述其规律性。 1.指数分布 2.威布尔分布 3.正态分布 4.对数正态分布 5.寿命分布类型的确定方法
解：测试到10000次时的失效率为：
λ= （2-1）/（100-1） × 10000=1.01%/10000次
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一、产品性能检验基础知识
3.5 平均失效：在某一时间（t1,t2）内瞬时失效率 的平均值。
3.6 平均寿命：
MTBF:
对于可修复的产品，平均无故障工作时间 时间，即两次故障 间隔时间的均值
要延长产品的寿命，就是要延长产品的偶然失效期，使产品 长时间工作在该区间内，指数分布寿命对评价产品的可靠性水 平具有一定的意义。
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四、可靠性寿命试验
3.2 常用寿命试验方法： 3.2.1储存寿命试验 a)定义： 产品在规定的环境条件下，非工作状态 的存放试验 b) 长期储存寿命试验：储存时间在1000小时以上
可靠性测试培训
李海涛 2012-7-18
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培训内容
一、产品可靠性能检验基础知识
二、产品的寿命规律及常用分布
三、可靠性筛选试验
四、可靠性寿命试验
五、可靠性试验结果的处理
六、失效率鉴定试验
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产品为什么要做可靠性测试?
可靠性
● 产品重要的质量特性 ● 顾客最为关注而又无法直接感知的特性
R（t）=【n-m(t) 】/n =【100-30 】/100=0.7
F（t）=1-R(t)=1-0.7=0.3
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一、产品性能检验基础知识
3.3 失效概率密度：
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一、产品性能检验基础知识
3.4 瞬时失效：产品工作到t时刻后的单位时间内发生 失效的概率，瞬时失效与故障时间t有关，一般称之 为失效率函数。用λ（t）表示。 λ（t）= 【 m(t+ Δt)-m(t) 】/ 【n-m(t) Δt 】 例：有100个水泵做on/off测试，测试10000次后有1 个失效，测试20000次后有2个失效。计算测试到 10000次时的失效率。
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试验条件
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试验后参数
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四、可靠性寿命试验
6)测试设备：
万用表 电参数测量仪 压力表 ON/OFF测试仪 鱼缸 分贝仪 秒表 量筒 耐压测试仪
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三、可靠性筛选试验
2.可靠性筛选试验的目的和意义。
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三、可靠性筛选试验
3.筛选试验的特点：
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三、可靠性筛选试验
3.筛选试验的分类： 3.1 检查筛选：目镜筛选、红外线非破坏性筛选、 X射线非破坏性筛选、颗粒碰撞噪声测试筛选、密 封性筛选、环境应力筛选。 3.2 密封性筛选。 3.3 环境应力筛选：震动筛选、温度循环筛选、温 度冲击筛选
2. 寿命试验的分类：
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四、可靠性寿命试验
3. 指数分布寿命试验
3.1 指数分布寿命试验的意义： 由于大部分电子产品的使用寿命均服从或近似服从指数分布。 因此，可用指数分布来描述产品的寿命分布。
产品进入偶然失效期，其失效率λ近似常数，只要知道了失 效率λ的值，就可以计算出产品的平均寿命和其他参数。目前 在国内外得到了广泛的应用。
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一、产品性能检验基础知识
2. 术语
2.7 使用寿命：产品在规定条件下，从规定时刻开始（一 般为出厂时间），到失效密度变的不可接受或故障无法 修复时止的时间区间。
3. 可靠性特征量
定义：用来表示产品总体可靠性高低的各种可靠性数 量指标（参数），称为可靠性特征量。
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c) 储存寿命试验类型： 室温储存：15-35℃ 高温储存：150 ℃
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四、可靠性寿命试验
3.2 常用寿命试验方法：
3.2.2工作寿命试验
a)定义：产品在规定条件的 施加规定的应力的试验
b) 长期储存工作寿命试验：储存时间在1000小时以上
c) 试验方法： 室温工作寿命试验：温度一般为25℃，试验类别：定时 截尾，定数截尾 高温工作寿命试验：产品技术标准规定的最高温度 间断工作寿命试验：间歇寿命试验
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一、产品性能检验基础知识
1.可靠性的定义
产品在规定的条件下和规定的时间区间（或 操作次数）内完成规定功能的能力
2. 术语
2.1 失效：产品不能完成所规定的功能称为失效， 可修复的产品则称为故障 对
2.2 应力：对产品的功能有影响的各种因素。作用于机 电产品的应力大致可分为：气候环境应力、机械环境应 力、生物及化学环境应力、电气应力
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一、产品性能检验基础知识
例：现有100个气泵做寿命测试，3个月时有10个失 效，6个月时有30个失效，分别计算3个月和6个月 时的可靠度和累积失效概率。 解： 已知n=100,t=24*90=2160h和t=24*180=4320h M(t)=10和m(t)=30 所以：6个月时的可靠度和累积失效概率分别为：
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四、可靠性寿命试验
5)检验项目及技术要求：
检验项目 技术要求 外观、流量、 电阻、电流、 功率、杨程、 噪音、配合 室温、湿度、 气压、电压、 耐压测试 寿命次数 通断比 外观、流量、 电阻、电流、 功率、杨程、 噪音、配合 检验样板数 允许不合格数 检验不合格数
试验前参数
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二、产品的寿命规律及常用分布
2.威布尔分布
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二、产品的寿命规律及常用分布
2.威布尔分布
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二、产品的寿命规律及常用分布
2.威布尔分布
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二、产品的寿命规律及常用分布
2.威布尔分布
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二、产品的寿命规律及常用分布
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二、产品的寿命规律及常用分布
2.对数正态分布
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二、产品的寿命规律及常用分布
2.对数正态分布
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三、可靠性筛选试验
1.可靠性筛选试验： 通过对生产出的产品100%的进行筛选试验，把 这些属于“早期失效”的产品尽可能予以淘汰和剔除， 以确保出厂的整批产品具有较高的可靠性。 意义：保证产品在出厂前进行稳定期，即产品进入 使用寿命期。
平均寿命
MTTF:
对于不可修复的产品，指产品发生失效前 的平均工作时间
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一、产品性能检验基础知识
3.5 可靠寿命：当可靠度等于给定值R（0 ≤ R ≤ 1） 时的产品寿命称为可靠寿命。 3.6 中位寿命：产品可靠度等于0.5时的可靠寿命称 为中位寿命，中位寿命的物理意义是一批产品失效一 半时所需的工作时间。 3.7 特征寿命：产品寿命等于e-1(即R=1/e ≈0.368)时 的可靠寿命称为特征寿命。
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一、产品性能检验基础知识
3.1 可靠度：
产品在规定条件下和规定的时间（或操作次数）内完 成规定功能的概率。用”R”表示。
可靠度计算公式：
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一、产品性能检验基础知识
3.2 累积失效概率（不可靠度）：产品在规定条件下 和规定时间内未完成功能的概率。
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一、产品性能检验基础知识