可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)方法

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1、汽車可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)方法組員:郭永偉黃純斌覃思升程勝利李勇庭張繩之1可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)(RGT)可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)的目的和一般方法目的提高產(chǎn)品固有可靠性,以滿足產(chǎn)品使用期的可靠性需要。故障率增長(zhǎng)前增長(zhǎng)后(使用期)(早期)0t0tλ0λ12可靠性增長(zhǎng)一般方法(TAAF)通過(guò)試驗(yàn),激發(fā)產(chǎn)品故障隱患,開(kāi)展故障分析,重點(diǎn)找出系統(tǒng)性問(wèn)題,采用優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、優(yōu)選配套元器件和材料、改進(jìn)生產(chǎn)工藝及試驗(yàn)驗(yàn)證等技術(shù)途徑,不斷減少系統(tǒng)性故障,提高產(chǎn)品的固有可靠性。但試驗(yàn)本身并不改善產(chǎn)品可靠性,只有采取防止在使用中重復(fù)發(fā)生故障的糾正措施才能提高產(chǎn)品可靠性。偶然性故障特征系統(tǒng)性故障特征個(gè)別

2、產(chǎn)品全體產(chǎn)品偶然形成必然形成隨機(jī)發(fā)生隨機(jī)發(fā)生修復(fù)、更換設(shè)計(jì)、工藝及材料改進(jìn)3環(huán)境應(yīng)力篩選VS可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)試驗(yàn)項(xiàng)目環(huán)境應(yīng)力篩選ESS可靠性增長(zhǎng)RGT目的消除早期故障消除系統(tǒng)性故障時(shí)間交付使用前研制/使用期間試樣全體產(chǎn)品/視情抽樣樣品方法試驗(yàn)--激發(fā)故障試驗(yàn)-分析-改進(jìn)故障處理修復(fù)/更換設(shè)計(jì)/工藝改進(jìn)處理對(duì)象個(gè)別問(wèn)題產(chǎn)品全體產(chǎn)品4可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)故障數(shù)據(jù)的處理不能采用指數(shù)分布的假設(shè)對(duì)其故障數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。a.增長(zhǎng)趨勢(shì)有效性檢驗(yàn)?zāi)康模捍_認(rèn)產(chǎn)品的可靠性是否已有明顯增長(zhǎng)(統(tǒng)計(jì)意義上)。方法一:GJB/Z77-95《可靠性增長(zhǎng)管理手冊(cè)》中?2檢驗(yàn)法。設(shè):Ti為發(fā)生第i

3、次故障時(shí)參試產(chǎn)品的總累積有效試驗(yàn)時(shí)間(i=1,2,…,r);T為試驗(yàn)中止時(shí)受試產(chǎn)品的總累積有效試驗(yàn)時(shí)間。求出檢驗(yàn)用統(tǒng)計(jì)量:其中當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)5選取檢驗(yàn)顯著性水平?=1-C,這里C為置信度,常取90%和95%,如出現(xiàn)?>f(C,m)則可認(rèn)為該產(chǎn)品具有顯著的可靠性增長(zhǎng)趨勢(shì),否則不能確認(rèn)其可靠性有明顯的增長(zhǎng)。f(C,m)值可由表1查得。方法二:GJB/Z77-95《可靠性增長(zhǎng)管理手冊(cè)》中U檢驗(yàn)法檢驗(yàn)用統(tǒng)計(jì)量:式中m,T,Ti意義規(guī)定。選取檢驗(yàn)顯著性水平?,如出現(xiàn)U<-U(?,m)則認(rèn)為產(chǎn)品可靠性有顯著的增長(zhǎng)趨勢(shì);否則不予確認(rèn),U(?,m)值可由表2查得。6b.增長(zhǎng)模

4、型的擬合優(yōu)度檢驗(yàn)?zāi)康模捍_認(rèn)所選用的可靠性增長(zhǎng)模型是否合適和有效(統(tǒng)計(jì)意義上)方法:Cramer-VonMises檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)用統(tǒng)計(jì)量:其中,式中m,T,Ti及?的意義同(3.1)式。選定檢驗(yàn)的顯著性水平α(通常取0.1)并根據(jù)m由表3查得臨界值C(m,α)。若C(m)>C(m,α),則拒絕AMSAA模型,反之則認(rèn)為AMSAA模型可作為本次可靠性增長(zhǎng)的評(píng)價(jià)模型。?=--+=mib2miTTimmC12]12)[(121)(7AMSAA可靠性增長(zhǎng)模型(1972年,L.H.Crow)假定產(chǎn)品發(fā)生故障的累積過(guò)程是一個(gè)非齊次Poisson過(guò)程(NHPP),即從0到

5、時(shí)刻t,產(chǎn)品共發(fā)生r次故障的概率為:r=0,1,2,…式中為累積故障數(shù)R(t)的數(shù)學(xué)期望,即則AMSAA模型認(rèn)為:產(chǎn)品在時(shí)刻T的MTBF點(diǎn)估計(jì)值(無(wú)偏)為:式中:,,其中m和?意義同(3.1)式。8AMSAA可靠性增長(zhǎng)模型MTBF區(qū)間估計(jì)當(dāng)置信度取C時(shí),MTBF區(qū)間估計(jì)的上、下限值分別為:式中可由表4查得;式中可由表5查得。9Duane可靠性增長(zhǎng)模型(1964年,J.T.Duane)假定可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)的產(chǎn)品在總累積試驗(yàn)時(shí)間t時(shí),共累積發(fā)生r(t)次故障。顯然隨著試驗(yàn)時(shí)間t的增加,故障累積函數(shù)r(t)也逐漸增大,并記為平均故障率累積函數(shù),由此故障累積函數(shù)為

6、而產(chǎn)品的平均MTBF累積函數(shù)為10對(duì)(3.11)式兩邊取對(duì)數(shù),則即在雙邊對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上,產(chǎn)品的平均MTBF累積函數(shù)與時(shí)間t是一直線關(guān)系,其斜率為k,截距為,因此,在工程上稱斜率k為增長(zhǎng)試驗(yàn)的增長(zhǎng)率。又由(3.10)式,可得Duane模型的故障率函數(shù)為:則產(chǎn)品的瞬時(shí)MTBF函數(shù)為:11由(3.11)與(3.14)式可見(jiàn),在Duane模型中,產(chǎn)品的平均MTBF累積函數(shù)與其瞬時(shí)MTBF函數(shù)的關(guān)系為:即在可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)過(guò)程中,任一時(shí)刻產(chǎn)品的瞬時(shí)MTBF值是MTBF累積平均值的倍。兩邊取對(duì)數(shù),則有即瞬時(shí)MTBF與累積MTBF為兩條平行直線,由于0<k<1因此在雙邊對(duì)

7、數(shù)坐標(biāo)紙上(見(jiàn)圖),任一時(shí)刻的總是比大。12雙對(duì)數(shù)紙上的Duane模型MTBF1000100101/a110100100010000t13阿里亞娜火箭可靠性增長(zhǎng)情況(Duane)14AMSAA模型與Duane模型的關(guān)系1516THANKS17

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