验不仅费时、费力,而且还要消耗相当的资金。因此,采用正确而又恰当的方法,不仅有利于保证和提高产品的可靠性,而且能大量节约时间、人力和费用。
⑴寿命试验
寿命试验是为确定产品寿命分布及特征而进行的试 验。一般采用台架试验和现场试验两种方法,同时,为了 缩短试验周期,一般都采用加速寿命试验。 1)寿命试验按试验条件分为:
品的失效时间;
坏性试验一般是对轿车和价格高的重要零件进行的可靠性试验。 台架试验由于试验条件稳定,容易获得良好的效果。
使汽车在高速环行路和其他多种路面(各种石块路、比利时路、各种卵石路、搓板路)等坏路上进行强化的加速寿命试验。以确认强度构件在行驶中的安全性。
此外,为确认综合的耐久可靠性,对行驶各种路面,如砂石、泥水、盐水、转弯、爬坡、高速环行路等适当组合进行程序试验。 2)寿命试验按试验性质分为:
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产品在规定的环境条件下,进行非工作状态的存在试验称为贮存试验。其目的是为了了解产品在特定的环境条件下贮存的可靠度。
产品在规定的条件下作加负载的工作试验称为工作寿命试验。它分为静态试验和动态试验。
静态试验是加额定载荷的寿命试验,通过静态试验可以了解产品在额定应力下工作的可靠性,不过它难以反映产品在实际工作状态下的可靠性。
非常接近的,故它的准确度比静态试验的高,但动态试验的设备比较复杂,费电较高。
加速寿命试验是在既不改变产品的失效机理又不增加新的失效因素的前提下,提高试验应力,加速产品失效因素的作用,加速产品的失效过程,促使产品在短期内大量失效。
加速寿命试验可以缩短试验周期,节省费用,快速对产品的可靠性作出评价。根据试验结果,可以预测正常应力下的产品寿命。
按试验时应力施加的方式可分为;恒定应力加速寿命试验、步进应力加速寿命试验、序进应力加速寿命试验等。 4)寿命试验按失效情况分为:
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试验进行到投试样品完全失效为止。
n,无,t0)
在不补充失效样品的前提下,当试验达到规定的试验时间t0就停止的试验。
n,无,r)
在不补充失效样品的前提下,当试验达到规定的失效数r就停止的试验。
n,有,t0)。 n,有,r )。
⑵临界试验
临界试验是为了进一步找出作为安全零件的弱点,进行强制性破坏试验,施以破坏性应力,以证实实际使用中若发生最大应力时,零件是否具有充分的强度。如急转弯、紧急制动、快速起步等。
在通常使用状态下似乎是非常苛刻的,而一般认为是实际使用中可能发生的,因而用它来确认可靠性试验。 ⑶使用试验
使用试验是在汽车研制出来后抽样送到使用现场进行实际运行考验,只有当它基本满足使用要求之后,才能正式定型成批生产。现场试验是可靠性试验数据收集的主要渠道。
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⑷环境试验
环境试验是产品在特定使用环境条件下进行的使用试验。例如:
行有关可靠性试验;
障的原因;
观察环境应力的故障效果的试验称为环境试验。
三、z 要判断某一产品的失效类型以及当知道其分布类型后估计其分布参数等,是可靠性研究中的基本问题。
可靠性数据的分析方法一般有图分析法(图估计法)和数值分析法。在实践中,最简单可行的方法便是图分析法。 下面以威布尔分布为例进行分析。 1.概率纸原理
对于威布尔分布,其分布函数为 两边取双重对数有:
这是在X-Y等距坐标纸上的一条直线方程。 斜率:m—形状参数; 截距:C=lnt0
因此,在t-F(t)坐标系下的一条威布尔函数曲线对应于X-Y坐标系下的一条斜率大于零的直线,反之亦然。
X轴,右边为Y轴,二者均为等刻度坐标;
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t轴,其与X轴对应的关系是t=ex,其分度按ln刻度; F(t)轴,其刻度值与Y轴对应,并按lnln刻度。
这样就得到一张四边分别代表X-Y和t-F(t)、其值互相对应的概率坐标纸,这就是威布尔分布概率纸。 2.图分析法(图估计法)
由于威布尔概率纸上坐标X—Y, Y—F(t)的对应关系,假如能够根据样本(或是截尾样本)确定或基本上确定X—Y坐标下的一条直线,那就可以断定这个样本(或截尾样本)是来自某个威布尔母体,并且可以从这条直线上确定其分布参数。倘若在x—Y坐标下明显地不是一条直线,那就可以断定该样本(或截尾样本)不是来自某个威布尔母体。 F(t)的近似算法:
n﹥20时,可用故障率来估计: 当n≤20时,可用中位秩故障概率来估计:或 i—故障顺序数(次序统计量序号)i=1,2,n; n—样本数。 本节作业:
1.简述可靠性数据的分析方法 ? 2.简述可靠性数据的重要性
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