Графический метод планирования испытаний

Распределение Пуассона:

,

где

n – объем выборки

Q – вероятность нахождения в партии бракованных изделий

Известно:

1. выбираем приемочное число с=2

2. =4,9

3. n=4,9/(1-0.9)=49шт.

4. План контроля: n=49; =500час; с=2

Пример:

1. с=0; =0,3;

2. c=0; =2.1; переходим на следующие кривые до ближайшей сходности результатов

Заведомо в реальной документации на изделия записывать показатели, которые могут быть проверены, но на самом деле показатели надежности изделия выше.

Испытание изделий на надежность

1. Испытания на долговечность

Гамма-процентный ресурс – реальный показатель долговечности:

- объем выборки, испытывающейся на долговечность

- наработка, в течение которой изделие достигает предельного состояния с заданной вероятностью

=95%; (отказы 5% от объема выборки + 1 изделие)

=90% ;

2. Испытания на сохраняемость

Проводятся по той же методике, что и испытания на долговечность

Испытания не проводятся под нагрузкой, изделие пассивно находится на хранении.

Ускоренные испытания

Необходимо прогнозировать надежность изделий на этапах проектирования, производства и эксплуатации. На этапе проектирования получаем данные для усовершенствования конструкции и улучшения производства.

Производство: совершенствование производственного процесса

Эксплуатация

Прогнозирование: прямое и обратное

Прямое предполагает: задаемся определенным промежутком времени и в соответствии с моделью рассчитываем показатели надежности.

Обратное: задают показатели надежности и границы их изменения по имеющимся моделям вычисляют интервал времени t.

Прогнозирование: групповое и индивидуальное.

Методы прогнозирования: математические и физические

Математические: детерминированные, вероятностные и методы распознавания образов

Вероятностные - для определения доверительного интервала значения прогнозируемого параметра в заданном интервале t, в котором с заданной P параметр не выйдет за допустимые пределы изменений.

Детерминированный:

Физический: изделие необходимо разбить на элементы физической структуры (может иметь 1 или несколько механизмов отказов).

Проводя ускоренные испытания механизмов отказов должен быть идентичны реальным условиям. Отказы по причине: электрохимической коррозии, диффузии, перемещению зарядов и т.п. Чтобы убедиться, что механизм отказов одинаков, если закон распределения вероятностных отказов одинаков и неизменен коэффициент вариации:

Изделие после испытаний должно сохранять физическую и механическую прочность. Механическое старение основано на модели термической нагрузки (с ростом температуры скорость процессов растет).

Уравнение Олениуса

- скорость протекания реакции

с – const

q – заряд электронов

E – энергия активации

k – постоянная Больцмана

T – абсолютная температура

Энергия активации – избыток энергии по сравнению со средней энергий молекул вещества при температуре, необходимой для вступления молекул в химическую реакцию, чем > E, тем < скорость к реакции.

- время испытания изделия в нормальном режиме

- время испытания изделия в ускоренном режиме

Фактор ускорения нельзя менять произвольно, для его определения должны осуществляться испытания (как при фиксированных так и при переменных нагрузках). Метод ступенчатого нагружения изделий (метод шаговой нагрузки является предпочтительным). Нагрузку увеличивают пока не достигается определенный прцент отказов.

“+” – требуется меньшее число изделий (достаточно одной выборки)

Необходимо потратить на проведение испытаний 1,3 млн. лет

Число приборов	Длительность испытаний
1000
10000
100000

Ускоренные испытания могут рассматриваться как разновидность физического моделирования, позволяющее оценить надежность изделий при сжатом масштабе t/ В качестве ускоряющих факторов для выявления дефектов могут являться: увеличение нагрузки (тепловое, механическое воздействие, механическое ускорение, удары, вибронагрузки, эл. нагрузка).

Дефекты	Лин. нагрузки	Удар	Вибрация	Повыш. Давлен.	Влага	Термоциклы	Пониж. t	Повыш. t	Эл. нагрузки
Корпуса	+	+	+	+	+	+	-	-	+
Наличие посторонних частиц	+	+	+	-	-	-	-	-	-
несогласов. Спай	-	-	-	-	-	+	+	+	-
Нарушение герметизации	-	+	+	+	+	+	+	+	-
Наличие посторонних газов	-	-	-	-	-	-	-	-	+
Нарушение p-n перехода	-	-	-	-	-	+	+	+	+
Несовершен. Защиты переходов	-	-	-	-	+	+	+	+	+
Микротрещены	+	+	+	+	+	+	+	+	+

Наиболее эффективно при определении ускоренных испытаний дают испытания при повышенной температуре и усиленной нагрузке.

На основе закона Олениуса:

- const коэффициент

- энергия активации

k – постоянная Больцмона

T – абсолютная температура

1. нормальный режим испытаний

2. при существенном повышении температурного режима работают 2 механизма отказов

3. 3 механизма отказов

Необходим большой объем статистических материалов, полученных при длительных испытаниях и диапазоне температур. Строится семейство характеристик.

33