可靠性与可靠性试验技术

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1、可靠性与可靠性试验技术概述广电计量可靠性实习班王紫尧2016.8.19contents可靠性基础1可靠性试验技术概述2一、可靠性基础可靠性的定义：GB-3187《可靠性名词术语及定义可靠性名词术语及定义》:可靠性指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。用数学方法表示，这种能力是一种概率，而不是所期望的一个绝对值。如何衡量产品的可靠性？可靠度：产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率称为可靠度。可靠度是时间的函数，用数学符号表示为式中：——可靠度函数——产品故障前的工作时间——规定的时间工程上，惯用频率来代替概率：式中：——时，在

2、规定工作条件下工作的产品数——在0到时刻的工作时间内，产品的累计故障数（产品故障后不予修复）累积故障概率：产品在规定的条件下和规定的时间内，丧失规定功能（发生故障）的概率称为累计故障概率（不可靠度）。累计故障概率也是时间的函数，用数学符号表示为式中：——产品故障前的工作时间——规定的时间例：一批产品共100个，在规定的条件下进行工作。经测试，在h时有2个产品发生故障，在h时有5个产品发生故障，求对应可靠度和累计故障概率。1h时：5h时：故障率：工作到某时刻尚未发生故障的产品，在该时刻后单位时间内发生故障的概率，称为产品的故障率。用数学符号表示为式中：——故

3、障率函数（单位：h）——时刻后，时间内发生故障的产品数——残存产品数，即到时刻尚未发生故障的产品数，工程上：式中：——所取时间间隔——时刻后，时间内发生故障的产品数——残存产品数例：一批产品共100个，在规定的条件下进行工作。经测试，在h时有2个产品发生故障，在h时有5个产品发生故障，求1h时的故障率。1h时：浴盆曲线：大多数产品的故障率随时间的变化曲线形似“浴盆”，称为浴盆曲线。由于产品的故障机理不同，产品的故障率随时间的变化大致可以分为三个阶段：（1）早期故障阶段（2）偶然故障阶段（3）耗损故障阶段早期故障阶段：在产品投入使用的初期，产品的故障率较高，

4、且存在迅速下降的特征。故障原因：产品在设计和制造中的缺陷，如设计不当、材料缺陷、加工缺陷、安装调整不当等，在各种应力激发下，很容易暴露出来。措施：加强质量管理及采用老化筛选来提前暴露和消灭早期故障。偶然故障阶段：在产品投入使用一段时间后，早期故障被剔除，产品的故障率降到一个较低的水平，且基本处于平稳状态，可近似认为故障率为常数。故障原因：偶然因素。措施：余度设计、裕度设计等。偶然故障阶段是产品的主要工作期间。耗损故障阶段：在产品投入使用相当长时间后，进入产品的耗损故障期，其特点是产品的故障率迅速上升，很快出现大批量的故障或报废。故障原因：老化、疲劳、磨损、

5、腐蚀等耗损性因素。措施：定时维修、更换等预防性维修措施，可降低产品的故障率。平均故障间隔时间：一个可维修产品在使用过程中发生了次故障，每次故障修复后又重新投入使用，测得其每次工作持续时间为其平均故障间隔时间为式中：——产品总的工作时间二、可靠性试验概述可靠性试验的定义：可靠性试验是为了了解、评价、分析和提高产品的可靠性而进行的各种试验的总称。GJB450A中规定了六种可靠性试验：环境应力筛选（401）可靠性研制试验（402）可靠性增长试验（403）可靠性鉴定试验（404）可靠性验收试验（405）寿命试验（407）可靠性试验的目的：（1）发现产品在设计、元器

6、件、零部件、原材料和工艺方面的各种缺陷;——发现缺陷（2）为改善产品的战备完好性、提高任务成功性、减少维修费用及保障费用提供信息；——提供信息（3）确认是否符合可靠性定量要求。——验证指标可靠性试验与环境试验的比较环境试验：将产品暴露在自然的或人工的环境条件下经受其作用，以评价产品在实际使用、运输和贮存环境条件下的性能，并分析研究环境因素的影响程度及其作用机理。关心的是产品的耐环境能力而不是产品在某种环境条件环境效应与失效机理下不失效的概率。环境效应与失效机理可靠性试验与环境试验的比较环境试验的目的：（1）考核产品的环境适应性（2）为改善产品环境适应性提供

7、依据可靠性试验的目的：（1）发现缺陷（2）提供信息（3）验证指标可靠性试验与环境试验的比较主要区别：环境试验是考核产品对环境的适应性，考核产品设计水平及制造过程中的工艺水平是否满足设计和工艺技术规范中所规定的环境条件。可靠性试验关注的是产品与可靠性相关的指标参数可靠性试验与环境试验的比较可靠性试验的分类可靠性试验的分类可靠性试验的分类可靠性是设计出来的、制造出来的，也是试验出来的。可靠性试验的意义在产品的研制阶段，为保证产品具有一定的可靠性水平或提高产品的可靠性，要通过试验暴露产品的缺陷，进而对故障进行分析，采取有效措施，使产品可靠性得到保证或改善，如可靠

8、性研制试验、可靠性增长试验以及各种性能试验、环境试验等。在产品的生