6可靠性数据获得教程

可靠性验收试验
模拟实际使用环境，对产品施加工作应力，验证批生产产品 的可靠性是否保持在规定的水平，即产品经过生产期间的工 艺、工装、工作流程变化后的可靠性。
序号i ti
1 t1
2 t2
3 t3
… …
n-1 tn-1
n tn
检验一批轴承的可靠性：
抽取50个轴承为样本，考察其在稳定载荷条件下的运行情况：
������ GJB450A在可靠性工作项目中规定的可靠性 环境试验： ������ 环境应力筛选试验
可靠性研制试验
可靠性增长试验 可靠性鉴定试验
可靠性验收试验
环境应力筛选试验(ESS—Environment Stress Screen)
������ 在产品出厂前或使用前，有意将环境应力施加到产品上，以 便发现和排除不良元器件、制造工艺和其他原因引入的缺陷造成 的早期故障。
寿命试验
通常可靠性试验可分为：
环境试验
现场试验
一、寿命试验
寿命试验是可靠性试验的主要内容。它是评价、 分析产品寿命特征的试验，一般是在试验室条件下， 模拟实际使用工况进行试验。 虽然这种模拟具有一定的近似性，但寿命试验结果可 以知道产品的寿命特征、失效规律，计算出产品的平 均寿命和失效率等可靠性指标，以便作为可靠性设计、 可靠性预测、改进产品质量的依据。 1．工作寿命试验 产品在规定的条件下作加负荷的工 作试验，就是一般说的寿命试 验。 2．加速寿命试验 是指“强化”试验条件而得到正常 工作条件下的各项可靠性指标。
可靠性数据的获取与分析
§5.1 可靠性试验 §5.2 可靠性数据分析
§5.1 可靠性试验
可靠性试验 是为了分析、验证与定量评价产品的可靠性 指标而进行各种试验的总称。 可靠性试验的目的 对试验结果进行统计处理
获得受试产品在各种环境条件下工作时真实的可靠性指标，如 失效概率、可靠度、平均寿命、失效率等，为使用、生产、设 计提供可靠性数据。 可以对试验产品的失效进行分析，可揭示产品的薄弱 环节及其 原因，提高产品的可靠性。
习题1. 已知某组样本寿命适用于指数分布，估计它的 平均寿命约为3000h， 若希望在达到1000h试验时，能 观测到r＝5个失效，试问应投试多少样本.
习题2. 已知某组样本寿命适用于指数分布，估计它的 平均寿命约为3000h，投试25个样本，若希望能观测到r ＝5个失效，试估计试验截止时间。
2．加速寿命试验 它是指“强化”试验条件而得到正 常工作条件下的各项可靠性指标。 s 对于不同的产品，用统 计的方法可以得出其应力与 寿命之间的关系曲线(如材料 或零件的s-N曲线)，如图所 示。依据这一关系可以确定 合理的加速试验应力和时间， 并预测正常工作寿命。
一、寿命试验 1．工作寿命试验 （寿命服从某种概率分布）。
寿命试验分为两大类： (1)完全寿命试验 (2)截尾寿命试验 定时截尾试验 定数截尾试验
试验进行到规定的失效数r，而失效时间t是随机变量
样本全部失效为止，花费较长的时间 截尾寿命试验是指试验达到规定的失效 数，就停止，或当试验时间达到规定的 失效时间就停止。
r r n 1 或(n>20) n F (t ) F (t )
寿命试验的设计 测试时间t的估计公式：
1 ti MTTF * ln 1 F (ti )
例5-l 已知某组样本寿命适用于指数分布，估计它的平 均寿命约为2000h， 希望在1000h左右的试验中，能观 测到r＝8个失效，试问应投试多少样本.
可靠性研制试验
������ 通过对产品施加环境应力、工作载荷，寻找产品中ห้องสมุดไป่ตู้设计 缺陷，以改进设计，提高产品的固有可靠性。������
可靠性增长试验
通过对产品施加模拟实际使用环境的综合环境应力，暴露产 品中的潜在缺陷并采取纠正措施，使产品的可靠性达到规定 的要求。
可靠性鉴定试验
模拟实际使用环境，对产品施加工作应力，验证产品设计是否 达到规定的可靠性要求������
二、环境试验和现场试验
环境试验
是指在额定的应力条件下，考虑到各种环境条件，如温度、 湿度、冲击、振动、腐蚀介质、电磁场、辐射等对产品可靠 性的影响，从而确定产品可靠性指标 的一种试验方法。
现场试验
是指在使用现场对产品工作可靠性所进行的测量、试验。 为评价分析产品的可靠性，试验中要填写设备履历表，包括 使用环境条件、使用工作时间、维护修理记录、 失效记录 与失效原因分析等。 通过统计分析，就可得到产品的失效率和平均寿命等可靠性数 据，同时找出失效原因，采用改进措施，提高产品的可靠性。
试验进行到规定的时间t。产品失效数r是随机变量。
寿命试验的设计
应根据被试产品的性质和试验的目的来进行。
寿命试验设计一般要包括下列基本内容：
明确试验对象 正确性，经济性。 确定试验条件 确定施加的环境应力与负荷应力。试验条件要 严格控制，以保证试验结果的有效性。 拟定失效标准 一个产品的技术指标超出了标准就判为失效。 选定测试周期 如对截尾试验，失效概率按等间隔取值，当F(t) 较小时就停止 2%，4%，5％，10％, 20％等。 确定投试样本数 投试样本数n可估计公式： n≤20
加速
s2
正常
s
1
0
t2
t1
t
应力s与寿命t的关系
加速寿命试验的加速程度用加速系数Ka表示，即：
Ka T1 / T2
加速寿命试验试验应力s的确定方法 加速系数Ka是表明应力水平加速效果的一个量 如已知应力与寿命的关系为：
s1 N 2 N1 s2
m
若m=6.5, s1=1.3s2时，Ka＝N2/N1=5.5
时间（小时） 失效数（只） 累计失效数Nf（只） 仍正常工作数Ns （只） 0 0 0 50 10 4 4 46 25 2 6 44 50 3 9 41 100 7 16 34 150 5 21 29 250 3 24 26 350 2 26 24 400 2 28 22 500 0 28 22 600 0 28 22 700 0 28 22 1000 0 28 22 1200 1 29 21 2000 1 30 20 3000 1 31 19
解: 由指数分布失效概率计算式，今t＝ 1000h ，T＝ 2000h得：
t 1000 F (t ) 1 exp 1 exp 0.3935 T 2000 r 8 n 20.33 所以取n=21 F (t ) 0.3935