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可靠性試驗

來源:東莞市正臺測試儀器有限公司   2015年03月02日 11:50  

可靠性的概念:

可靠性的概念,可以說,自古以來從人類開始使用工具起就已經(jīng)存在。然而可靠性理論作為一門獨立的學科出現(xiàn)卻是近幾十年的事??煽啃詺w根結(jié)底研究的還是產(chǎn)品的可靠性,而通常所說的“可靠性”指的是“可信賴的”或“可信任的”。 一臺儀器設備,當人們要求它工作時,它就能工作,則說它是可靠的;而當人們要求它工作時,它有時工作,有時不工作,則稱它是不可靠的。

zui早的可靠性定義由美國AGREE1957年的報告中提出,1966美國的MILSTD721B又較正規(guī)地給出了傳統(tǒng)的或經(jīng)典的可靠性定義:“產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力”。它為世界各國的標準所引證,我國的GB31882給出的可靠性定義也與此相同。 [3]趙海波。這里的產(chǎn)品是泛指的,它可以是一個復雜的系統(tǒng),也可以是一個零件。








出廠檢驗合格的產(chǎn)品,在使用壽命期內(nèi)保持其產(chǎn)品質(zhì)量指標的數(shù)值而不致失效,這就是可靠性問題。因此,可靠性也是產(chǎn)品的一個質(zhì)量指標,而且是與時間有關(guān)的參量。只有在引進了可靠性指標后,才能和其它質(zhì)量指標一起,對產(chǎn)品質(zhì)量作全面的評定。所謂產(chǎn)品是指作為單獨研究和分別試驗對象的任何元件、設備或系統(tǒng),可以是零件也可以是由它們裝配而成的機器,或由許多機器組成的機組和成套設備,甚至還把人的作用也包括在內(nèi)。在具體使用“產(chǎn)品”這一詞時,其確切含義應加以說明。例如汽車板簧、汽車發(fā)動機、汽車整車等。

從定義可以看出,產(chǎn)品的可靠性是與“規(guī)定的條件”分不開的。這里所講的規(guī)定條件包括產(chǎn)品使用時的應力條件(溫度、壓力、振動、沖擊等載荷條件)、環(huán)境條件(地域、氣候、介質(zhì)等)和貯存條件等。規(guī)定的條件不同,產(chǎn)品的可靠性是不同的。

產(chǎn)品的可靠性又與“規(guī)定的時間”密切相關(guān)。一般說來,經(jīng)過零件篩選、整機調(diào)試和跑合后,產(chǎn)品的可靠性水平會有一個較長的穩(wěn)定使用或貯存階段,以后隨著時間的增長其可靠性水平逐漸降低。

產(chǎn)品的可靠性還和“規(guī)定的功能”有密切的。一個產(chǎn)品往往具有若干項技術(shù)指標。定義中所說的“規(guī)定功能”是指產(chǎn)品若干功能的全體,而不是其中的一部分。

在實際工作中,產(chǎn)品往往由于各種偶然因家而發(fā)生故障,如零件的突然失效,應力突然改變,維護或使用不當?shù)取S捎谶@些原因都具有偶然性,所以對于一個具體產(chǎn)品來說,在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi),能否完成規(guī)定的功能是無法事先知道的。也就是說,這是一個隨機事件。但是,大量的隨機事件中包含著一定的規(guī)律性,偶然事件中包含著必然性。我們雖然不能知道發(fā)生故障的確切時刻,但是可以估計在某時間段內(nèi),產(chǎn)品完成規(guī)定功能的能力大小。因此,應用概率論與數(shù)理統(tǒng)計方法對產(chǎn)品的可靠性進行定量計算是可靠性理論的基礎。包括下列四要素:

1)規(guī)定條件:一般指的是使用條件,環(huán)境條件。包括應力溫度、濕度、塵砂、腐蝕等,也包括操作技術(shù)、維修方法等條件。對于汽車來說,主要有公路條件、氣候條件和行使速度;對于顯示器來說,環(huán)境條件、供電條件和工作條件,比如:開機時間比、待機時間比、關(guān)機時間比等參數(shù)。

2)規(guī)定時間:是可靠性區(qū)別于產(chǎn)品其他質(zhì)量屬性的重要特征,一般也可認為可靠性是產(chǎn)品功能在時間上的穩(wěn)定程度。因此以數(shù)學形式表示的可靠性各特征量都是時間的函數(shù)。這里的時間概念不限于一般的年、月、日、分、秒,也可以是與時間成比例的次數(shù)、距離。例如應力循環(huán)次數(shù)、汽車行駛里程。

3)規(guī)定功能:要明確具體產(chǎn)品的功能是什么,怎樣才算是完成規(guī)定功能。產(chǎn)品喪失規(guī)定功能稱為失效,對可修復產(chǎn)品通常也稱為故障。怎樣才算是失效或故障,有時很容易判定,但更多情況則很難判定。當產(chǎn)品指的是某個螺栓,顯然螺栓斷裂就是失效;當產(chǎn)品指的是某個設備,對某個零件損壞而該設備仍能完成規(guī)定功能就不能算失效或故障,有時雖有某些零件損壞或松脫,但在規(guī)定的短時間內(nèi)可容易地修復也可不算是失效或故障。若產(chǎn)品指的是某個具有性能指標要求的機器,當性能下降到規(guī)定的指標后,雖然仍能繼續(xù)運轉(zhuǎn),但已應算是失效或故障。究竟怎樣算是失效或故障,有時要涉及廠商與用戶不同看法的協(xié)商,有時要涉及當時的技術(shù)水平和經(jīng)濟政策等而作出合理的規(guī)定。

4)能力:只是定性的理解是比較抽象的,為了衡量檢驗,后面將加以定量描述。產(chǎn)品的失效或故障均具有偶然性,一個產(chǎn)品在某段時間內(nèi)的工作情況并不很好地反映該產(chǎn)品可靠性的高低,而應該觀察大量該種產(chǎn)品的工作情況并進行合理的處理后才能正確的反映該產(chǎn)品的可靠性,因此對能力的定量需用概率和數(shù)理統(tǒng)計的方法。 




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