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嘉峪检测网 2020-01-21 11:14
问题提出
可靠性研制试验是什么?很多人懵了!
概念
可靠性研制试验 reliability development test(RDT),通过对产品施加一定的环境应力和(或)工作载荷,寻找产品中的潜在缺陷,以进一步改进设计,提高产品固有可靠性的一系列实验。可靠性研制试验是一个试验—分析—改进(TAAF)的过程。
这种试验事先不需要确定可靠性增长模型,不需要确定定量的可靠性增长目标,试验后也不要求对产品的可靠性作出定量评估。它以找出产品的设计、材料与工艺缺陷,和对采用的纠正措施的有效性进行试验验证为主要目的。它对试验样机的技术状态,试验用的环境条件等无严格的要求。
产品在研制、生产过程中都可开展可靠性研制试验,但在研制阶段的早期进行更适宜。可靠性研制试验可在实际的、模拟的或加速的环境下进行,试验中所用应力的种类、量值和施加方式可根据受试产品本身特性、预期使用环境的特性和可提供的试验设备的能力等来决定。
基本要求
a)研制方在研制阶段应尽早开展可靠性研制试验,通过试验、分析、改进(TAAF)过程来提高产品的可靠性。
b)可靠性研制试验是产品研制试验的组成部分,应尽可能与产品的研制试验结合进行。
c)研制方应制定可靠性研制试验方案,并对可靠性关键产品,尤其是新技术含量较高的产品实施可靠性研制试验。必要时,可靠性研制试验方案应经订购方认可。
目前,根据国内外工程实践,可靠性研制试验根据试验的直接目的和所处的阶段以及施加的应力水平,可分为可靠性增长摸底试验(或可靠性摸底试验)、可靠性强化试验(RET)或高加速寿命试验(HALT)等,也包括结合性能试验、环境试验而开展的可靠性研制试验。
研制方在工程研制阶段应尽早开展可靠性研制试验,通过试验、分析与改进(TAAF)过程来提高产品固有可靠性。
a)工程研制阶段早期
在产品工程研制的中期,可靠性研制试验目的侧重于保证型号首次现场试验成功性,试验条件尽可能模拟实际使用条件,大部分采用综合环境条件,如采用可靠性增长摸底试验。
可靠性研制试验是一种典型的TAAF过程。它既无规定要达到的可靠性定量目标,又不对施加的环境应力量值及其时间的具体规定,仅要求通过施加应力种类和工作载荷来激发产品的设计和工艺缺陷并加以改进,进而使可靠性得以提高。
可靠性研制试验是产品研制试验的组成部分,应尽可能与产品的研制试验结合进行。产品按设计图纸制成硬件后,在设计进行一系列功能试验、性能试验、环境试验、安全性试验、电磁兼容性试验时,尽量考虑能否考核到可靠性的要求,试验中发现设计和工艺缺陷后,通过对这些缺陷分析是否有可靠性设计不周,采取纠正措施时考虑是否在设计中采取可靠性措施,如高温试验中发现产品有性能指标超标问题,不仅要解决高温时性能指标超标问题,还要考虑产品长时间在高温下性能指标能否保证合格。
可靠性研制试验的应力可根据产品特性、需提高可靠性的大致幅度、试验设备条件、经费和进度等因素进行确定。使用的应力(如温度应力、振动应力、湿度应力和其他应力)既可依次单独施加,也可组合或综合施加;既可模拟真实应力施加,也可使用加速应力施加,一般使用加速应力,但加速应力的强度应不会激发出现使用中不会出现的故障模式。
可靠性增长摸底试验
关于可靠性强化试验(RET)、高加速寿命试验(HALT)等技术,“可靠性知识”公众号之前发过相关专业文章,本文不再详述。今天重点介绍一下可靠性增长摸底试验相关知识。
可靠性增长摸底试验一般在产品有了试验件后就应尽早进行。
试验对象
任何一个武器装备的研制过程,都不可能对构成装备的各项产品全部进行可靠性增长摸底试验。因此,必须考虑产品本身的结构特点、重要度、技术特点、复杂程度以及经费的多少等因素综合权衡来确定可靠性增长摸底试验的对象。
由于机械产品的寿命大多数呈非指数分布,其故障多发区一般集中在耗损阶段,因此对其安排增长摸底试验意义不大。电子产品寿命基本上服从指数分布,且试验环境易于模拟。因此,可靠性增长摸底试验的对象主要是电子产品。对于部分机电产品,如果试验条件允许,也可安排可靠性增长摸底试验。
对于重要度较高的关键产品,为了确保产品在研制初期具有一定的可靠性水平和安全,应安排可靠性增长摸底试验。例如,航空机载II类或关键III类产品。对于重要度较低的产品(例如,航空机载一般III类或III类以下产品),其可靠度主要通过可靠性设计分析来保证,一般不必安排可靠性增长摸底试验。
对于所使用的电子元器件数量和种类较少的产品,其可靠性可通过设计过程的可靠性分析来保证。这种产品在短时间内发生故障的概率很低,对它们安排可靠性增长摸底试验的意义不大;对于所使用的电子元器件数量和种类较多的关键复杂产品,应优先安排可靠性增长摸底试验。
因此,建议可靠性增长摸底试验以较为复杂的、重要度较高的、无继承性的新研或改型电子产品为主要对象,类似的机电产品也可适当考虑。
试验时间
根据我国目前产品可靠性水平及工程经验,通常可靠性增长摸底试验的试验时间取100~200小时较为合适。可以对某一型号研制统一规定,也可以根据产品复杂程度、重要度、技术特点、可靠性要求等因素对各种产品分别确定试验时间。若分别确定试验时间,通常可取设计定型最低可接受值的20%~30%左右。
试验剖面
受试产品
实施要点
(c)试验过程中的产品监测记录应完整,以保证为分析故障原因提供准确、真实的信息。
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