9可靠性试验.ppt

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1、2023-11-14Reliability Text1第九讲第九讲 可靠性试验可靠性试验Reliability Text2023-11-14Reliability Text2 一、可靠性试验概述一、可靠性试验概述1.1.可靠性试验的定义可靠性试验的定义 了解、评价、分析和提高产品（包括系了解、评价、分析和提高产品（包括系统、设备、零部件及材料）可靠性而进行的统、设备、零部件及材料）可靠性而进行的试验的总称。试验的总称。2.2.可靠性试验的目的可靠性试验的目的(1)(1)发现产品设计、工艺方面的缺陷、为产发现产品设计、工艺方面的缺陷、为产品的改进提供依据品的改进提供依据(2)(2)获取评价产品的

2、可靠性水平所需的数据获取评价产品的可靠性水平所需的数据资料，验证可靠性指标资料，验证可靠性指标(3)(3)为为改善产品的战备完好性、提高任务成改善产品的战备完好性、提高任务成功性、减维修及保障费用提供信息功性、减维修及保障费用提供信息2023-11-14Reliability Text3可靠性试验的全阶段性2023-11-14Reliability Text4可靠性试验的分类可靠性试验的分类 工程试验的目的是暴露缺陷；统计试验的目的评价产品工程试验的目的是暴露缺陷；统计试验的目的评价产品的可靠性水平，验证产品是否达到了规定的可靠性水平。的可靠性水平，验证产品是否达到了规定的可靠性水平。可可靠靠

3、性性试试验验 工工程程试试验验 统统计计试试验验 环环境境应应力力筛筛选选试试验验 可可靠靠性性增增长长试试验验 可可靠靠性性鉴鉴定定试试验验 可可靠靠性性验验收收试试验验 2023-11-14Reliability Text5可靠性试验的分类可靠性试验的分类(二二)按试验场地分类按试验场地分类 实验室实验室(内场内场)试验试验 在实验室内模拟产品的现场（实际）使用条件在实验室内模拟产品的现场（实际）使用条件 或在规定的工作及环境条件下进行的试验或在规定的工作及环境条件下进行的试验 优点：优点：可测得产品的固有可靠性；可测得产品的固有可靠性；试验试验(故障故障)可以再现；可以再现；由于试验条件

4、可以控制，所以试验结果具有可比性；由于试验条件可以控制，所以试验结果具有可比性；数据收集和分析较方便。数据收集和分析较方便。缺点：缺点：不能完全模拟现场使用真实条件；不能完全模拟现场使用真实条件；试验费用大；试验费用大；子样少。子样少。2023-11-14Reliability Text6可靠性试验的分类可靠性试验的分类 现场（外场）可靠性试验现场（外场）可靠性试验在使用现场实际使用状态下进行的可靠性试验在使用现场实际使用状态下进行的可靠性试验优点：优点：可获得产品的使用可靠性；可获得产品的使用可靠性；真实的使用条件真实的使用条件(包括环境条件、工作条件、使用维护条件）；包括环境条件、工作条件

5、、使用维护条件）；费用小；费用小；子样大；子样大；缺点：缺点：数据收集和分析较困难，信息丢失多、数据准确性和完整性差；数据收集和分析较困难，信息丢失多、数据准确性和完整性差；不能严格控制试验条件，随机性大；不能严格控制试验条件，随机性大；试验（故障）再现的可能性低；试验（故障）再现的可能性低；组织管理工作复杂。组织管理工作复杂。2023-11-14Reliability Text7可靠性试验的分类可靠性试验的分类2023-11-14Reliability Text8定时截尾寿命试验定时截尾寿命试验1.事先规定试验截尾时间（事先规定试验截尾时间（图示说明图示说明）2.有替换、无替换有替换、无替换

6、3.优点：优点：事先已确定最大累积试验时间，便于计划管理；事先已确定最大累积试验时间，便于计划管理；可以对产品可以对产品MTBF的真值进行估计，应用广泛。的真值进行估计，应用广泛。4.缺点缺点 无论对于质量很好或很差的产品，做出判断都无论对于质量很好或很差的产品，做出判断都要经最大的累积试验时间或故障数要经最大的累积试验时间或故障数2023-11-14Reliability Text9定时截尾寿命试验定时截尾寿命试验2023-11-14Reliability Text10定数截尾试验(1)事先规定试验截尾的故障数tr（图示说明）(2)有替换Vs.无替换(3)缺点不易事先估计所需试验时间，实际应

7、用较少2023-11-14Reliability Text11序贯截尾试验1、按事先拟定的接收、拒收及截尾时间线，在试间，对、按事先拟定的接收、拒收及截尾时间线，在试间，对受试产品进行连续地观测，并将累积的相关试验时间受试产品进行连续地观测，并将累积的相关试验时间和故障数与规定的接收、拒收或继续试验的判据做比和故障数与规定的接收、拒收或继续试验的判据做比较（较（图示说明图示说明）2、优点、优点 做出判断所要求的平均故障数和平均累积试验时间做出判断所要求的平均故障数和平均累积试验时间最小，常用于可靠性验收试验最小，常用于可靠性验收试验3、缺点、缺点 随产品质量不同，总的试验时间差别较大，尤其对随

8、产品质量不同，总的试验时间差别较大，尤其对于产品，由于不易做出判断，最大累积试验时间或故于产品，由于不易做出判断，最大累积试验时间或故障数可能会超过相应的定时截尾试验方案障数可能会超过相应的定时截尾试验方案2023-11-14Reliability Text12序贯截尾试验2023-11-14Reliability Text13可靠性试验分类可靠性试验分类（四）按抽样方式（四）按抽样方式1.全数试验全数试验 产品批每个产品都进行试验，如环境应力产品批每个产品都进行试验，如环境应力筛选试验筛选试验2.抽样试验抽样试验 在产品批中按事先规定好的试验方案，随机在产品批中按事先规定好的试验方案，随机抽

9、取有限数量的样品进行试验，如可靠性鉴定抽取有限数量的样品进行试验，如可靠性鉴定试验、可靠性验收试验试验、可靠性验收试验2023-11-14Reliability Text14二、环境应力筛选试验（ESS）1、目的、目的 在产品交付使用前发现和排除不良元器件、制在产品交付使用前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。造工艺和其他原因引入的缺陷造成的早期故障。2、时机、时机 产品研制阶段、生产（如装配前）阶段和使用产品研制阶段、生产（如装配前）阶段和使用（如大修后）阶段。（如大修后）阶段。3、原理、原理 利用加剧的应力，在短时间内将产品内部的一利用加剧的应力，在短时间内将

10、产品内部的一些潜在缺陷加速扩大，使其变成故障。些潜在缺陷加速扩大，使其变成故障。2023-11-14Reliability Text15环境应力筛选试验（ESS）2023-11-14Reliability Text16环境应力筛选试验（ESS）注意事项注意事项1）不应改变产品失效机理）不应改变产品失效机理2）不必准确模拟产品真实环境条件，但也不能）不必准确模拟产品真实环境条件，但也不能超过规定值，只是剔除早期故障，不能引入故超过规定值，只是剔除早期故障，不能引入故障障3）筛选不直接提高可靠性，只有通过改进设计）筛选不直接提高可靠性，只有通过改进设计或工艺才能提高固有可靠性或工艺才能提高固有可靠

11、性4）关键设备，要实施）关键设备，要实施3级级100%的筛选的筛选5）不能代替鉴定试验、验收试验）不能代替鉴定试验、验收试验2023-11-14Reliability Text17三、可靠性增长试验（RGT）1、定义、定义 指在研制阶段，产品性能基本达到规定要求之后所进指在研制阶段，产品性能基本达到规定要求之后所进行的暴露缺陷、分析和改进设计，以提高产品可靠性行的暴露缺陷、分析和改进设计，以提高产品可靠性所做的试验所做的试验。2、目的、目的 通过对产品施加适当的环境应力、工作载荷，寻找产通过对产品施加适当的环境应力、工作载荷，寻找产品中的设计缺陷，以改进设计，提高产品的固有可靠品中的设计缺陷，

12、以改进设计，提高产品的固有可靠性水平性水平。3、时机、时机 产品的研制阶段后期，产品的技术状态大部分已经确产品的研制阶段后期，产品的技术状态大部分已经确定定。4、适用、适用 新研复杂产品、关键产品（其它一般新研和沿用产品新研复杂产品、关键产品（其它一般新研和沿用产品采取一般采取一般RG）。2023-11-14Reliability Text18可靠性增长试验（RGT）2023-11-14Reliability Text19实现可靠性增长的要素1、通过分析和试验发现故障源、通过分析和试验发现故障源2、发现问题的反馈、发现问题的反馈3、根据发现的问题，采取有效的改正措施、根据发现的问题，采取有效的

13、改正措施 可靠性增长的速度取决于上述三个要素实可靠性增长的速度取决于上述三个要素实现的完善程度现的完善程度2023-11-14Reliability Text20可靠性增长的方法2023-11-14Reliability Text21对比分析：一般RG 与 RGT2023-11-14Reliability Text22对比分析：RGT Vs.RQT2023-11-14Reliability Text23可靠性增长试验注意事项1）根据产品特点、重要程度、经费、进度等条件，权衡）根据产品特点、重要程度、经费、进度等条件，权衡分析确定分析确定RGT方法，不一定都进行。方法，不一定都进行。2）试验本身

14、只能暴露问题，不能提高产品的固有可靠性，）试验本身只能暴露问题，不能提高产品的固有可靠性，必须采取改正措施防止故障的再现。必须采取改正措施防止故障的再现。3）必须建立健全的）必须建立健全的FRACAS（故障报告、分析和纠正措（故障报告、分析和纠正措施系统），监控可靠性增长情况。施系统），监控可靠性增长情况。4）试验应模拟产品真实环境。）试验应模拟产品真实环境。5）应在设计定型前做。）应在设计定型前做。6）试验样品应能反映小批生产时的技术状态及生产过程，）试验样品应能反映小批生产时的技术状态及生产过程，并已通过了并已通过了ESS和环境鉴定试验。和环境鉴定试验。7）强调：可靠性增长试验是一个试验分

15、析改进试验强调：可靠性增长试验是一个试验分析改进试验（TAAF）的过程，不能狭义地理解为某次试验。）的过程，不能狭义地理解为某次试验。2023-11-14Reliability Text24可靠性增长试验的试件要求1、具有规定的功能，并检查合格、具有规定的功能，并检查合格2、通过环境试验、通过环境试验3、通过必要的环境应力筛选、通过必要的环境应力筛选4、具有最新状态（结构、布局、设计和工艺更、具有最新状态（结构、布局、设计和工艺更改、改、）5、试验件数、试验件数1件，最好件，最好2件件2023-11-14Reliability Text25可靠性增长摸底试验定义：定义：为了了解产品的可靠性与规

16、定要求的差距所进为了了解产品的可靠性与规定要求的差距所进行的试验。行的试验。目的：通过短时间的试验，暴露产品设计、工目的：通过短时间的试验，暴露产品设计、工艺等方面缺陷，进行分析，采取有效的改进措艺等方面缺陷，进行分析，采取有效的改进措施，使产品可靠性得到增长，并具有一定的可施，使产品可靠性得到增长，并具有一定的可靠性水平。靠性水平。用于：研制阶段中期。用于：研制阶段中期。“可靠性增长摸底试验可靠性增长摸底试验”属于可靠性研制试验属于可靠性研制试验的范畴（的范畴（GJB450A工作项目工作项目402）。）。2023-11-14Reliability Text26可靠性增长摸底试验应用情况 九十年代初，为了以较少的费用，暴露设计和九十年代初，为了以较少的费用，暴露设计和工艺过程的缺陷，采取有效的改进措施，确保工艺过程的缺陷，采取有效的改进措施，确保XX飞机首飞和调整试飞的顺利进行，根据飞机首飞和调整试飞的顺利进行，根据“七五七五”期间大量可靠性试验结果统计发现，期间大量可靠性试验结果统计发现，产品在产品在100小时左右的试验时间内能发现小时左右的试验时间内能发现50%的故障，因此在使用方