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可靠性试验的相关概念与分类

嘉峪检测网        2019-06-04 15:57

一、可靠性的定义:

产品在规定条件下,规定时间内完成规定功能的能力。

 

二、可靠性的范围:

1)狭义可靠性:在各种使用条件下产品发生故障的概率。

2)广义可靠性:产品可靠性、维修性和维修保障性的综合反映。它包括性能、安全性、故障率

 

三、可靠性试验的定义:

可靠性试验是为了解、评价、分析和提高产品的可靠性而进行的各种试验的总称。

 

四、可靠性试验依据:

1)国际标准:IEC 60068-2系列

2)国家标准:GB/T 2423系列

3)产品标准:各类产品的国际/国家标准中的规定

4)行业标准:行业协会制定的相关标准,如IPC、JEDEC、EIA、ASTM等

5)企业标准或要求

 

五、可靠性验证的必要性(或者称目的)

发现产品在设计、材料、工艺等方面的各种缺陷,经分析和改进,使产品可靠性逐步得到增长,最终达到预定的可靠性水平;为改善产品的战备完好性、提高任务成功率、减少维修费用提供信息;确认是否符合规定的可靠性定量要求。

 

试验目的通常有如下几方面:

在研制阶段用以暴露试制产品各方面的缺陷,评价产品可靠性达到预定指标的情况;

生产阶段为监控生产过程提供信息;

对定型产品进行可靠性鉴定或验收;

暴露和分析产品在不同环境和应力条件下的失效规律及有关的失效模式和失效机理;

为改进产品可靠性,制定和改进可靠性试验方案,为用户选用产品提供依据。

六、可靠性试验的分类

有很多种分类方法,有的粗略分为机械类试验、环境试验和寿命试验、失效分析,也有参考GJB450A-2004《装备可靠性工作通用要求》标准根据不同角度进行不同的分类:
1、按试验场所

现场试验

实验室试验——即在实验室内开展的各种应力条件下的模拟试验
2、按试验目的

1) 工程试验

工程试验的目的是暴露产品的可靠性薄弱环节并采取引纠正措施加以排除(或使其故障率低于允许水平)。这种试验由承制方进行,以研制样机为受试产品。

2) 统计试验

统计试验的目的是在一定的置信度要求下,验证产品的可靠性是否达到规定的定量要求。统计试验一般有经认可的第三方实验室负责完成,受试单位事先必须经订购方批准。可靠性试验应尽可能结合产品的性能试验、环境适应性试验等来进行。

可靠性试验的相关概念与分类

 

3 按试验性质

1)破坏试验

2)非破坏性试验

 

4、通常惯用的分类方法,是把它归纳为五大类:

A、环境试验

B、寿命试验

C、筛选试验

D、现场使用试验

E、鉴定试验

可靠性试验的相关概念与分类


5、可靠性试验的不同试验的目的、对象与阶段

可靠性试验的相关概念与分类

6、试验项目

可靠性试验的相关概念与分类

 

七、可靠性试验与环境试验的关系

环境试验与可靠性试验虽然关系紧密,但它们在试验目的,所用环境应力数量,环境力量值选用准则,试验类型,试验时间,试验终止判据方面存在截然的不同之处。

 

试验目的:

环境试验考察的是产品对环境的适应性,确定产品的环境适应性设计是否符合合同要求,为接收,拒收提供决策依据。而可靠性试验是定量评估产品的可靠性,即产品在规定环境条件下,规定时间内完成规定功能的概率。

 

所用环境应力数量:

就环境试验来说,GJB150中规定了19个试验项目,MIL-STD-810 D中规定了20个环境试验项目,810F增加到24个试验项目,包括对产品较重要影响的环境应力,如:温度,湿度,盐雾,振动冲击,压力,太阳辐射,砂尘,淋雨等。受试产品应根据其未来的使用环境条件及受影响程度对试验项目进行甄选,一般应考察10个以上环境应力。而可靠性试验由于要进行综合模拟,只将综合环境应力(温度,湿度,振动)与电应力结合进行试验。可见,可靠性试验所选用的环境应力数量比环境试验少得多。

 

环境应力量值选用准则:

环境试验基本采用极值条件,用严酷代替温和,即采用产品在寿命周期内可能遇到的最极端的环境条件作为试验条件。许多试验带有一定的破坏性且试验过程中一般不需模拟产品的工作状态。而可靠性试验采用实效试验,即真实地模拟贮存,运输,使用过程中遇到的主要环境条件及其动态变化过程。在GJB-889和相应的MIL-STD-781 D中规定了一套要据任务剖面确定环境剖面,再将环境剖面简化为试验剖面对产品进行长时间可靠性考核的方法。可靠性试验一般不会对产品造成破坏,它需要模拟产品的工作状态,所用的试验条件大部分模拟工作中常遇到的较温和的应力环境,取值较环境试验低得多。

 

试验类型:

环境试验通常采用单因素试验和多因素组合试验,以一定的顺序依次作用在产品上。可靠性试验多采用综合应力试验,将多个环境应力在同一空间,同一时间施加在样品上,更真实模拟使用环境条件的影响。为了提高试验结果的准确性,可靠性,环境试验也开始着力发展综合试验,积极开发能同时施加温度,湿度,振动,辐射,沙尘,风,雨等应力的大型多功能环境试验设备。

 

试验时间:

在环境试验中,每一项试验的时间基本取决于选用的试验及具体的试验程序,只是由于各阶段进行性能检测所需时间不同而产生一些差别,试验时间比可靠性试验短得多。可靠性试验时间取决于需验证的可靠性指标值和选用的统计试验方案以及产品本身的质量。其时间无法确定,以受试产品的总台时数达到规定值或可以做出接收,拒收判决为止。

 

试验终止判据:

  环境试验不允许出现故障,产品一旦出现故障,就认为通不过试验,试验即告停止并进行故障分析,采取纠正措施,改进设计。这是环境试验的TAAF过程。而可靠性试验是以一定的统计概率表示结果的试验,根据合同要求的可靠性定量指标和所选统计方案确定允许出现的故障数。试验要一直进行到达规定的总台时数才能停止。整个试验过程中应建立故障报告,分析和纠正措施系统。

 

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来源:可靠性与环境试验