可靠性增長試驗方法

1、可靠性增長試驗方法第1頁，共17頁，2022年，5月20日，7點18分，星期二1 可靠性增長試驗（RGT）可靠性增長試驗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。故障率增長前增長后（使用期）（早期）0t0t01第2頁，共17頁，2022年，5月20日，7點18分，星期二2可靠性增長一般方法（TAAF）通過試驗，激發(fā)產(chǎn)品故障隱患，開展故障分析，重點找出系統(tǒng)性問題，采用優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計、優(yōu)選配套元器件和材料、改進(jìn)生產(chǎn)工藝及試驗驗證等技術(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

2、。偶然性故障特征系統(tǒng)性故障特征個別產(chǎn)品全體產(chǎn)品偶然形成必然形成隨機發(fā)生隨機發(fā)生修復(fù)、更換設(shè)計、工藝及材料改進(jìn)第3頁，共17頁，2022年，5月20日，7點18分，星期二3環(huán)境應(yīng)力篩選 VS 可靠性增長試驗試驗項目環(huán)境應(yīng)力篩選 ESS可靠性增長 RGT目的消除早期故障消除系統(tǒng)性故障時間交付使用前研制/使用期間試樣全體產(chǎn)品/視情抽樣樣品方法試驗-激發(fā)故障試驗-分析-改進(jìn)故障處理修復(fù)/更換設(shè)計/工藝改進(jìn)處理對象個別問題產(chǎn)品全體產(chǎn)品第4頁，共17頁，2022年，5月20日，7點18分，星期二4 可靠性增長試驗故障數(shù)據(jù)的處理不能采用指數(shù)分布的假設(shè)對其故障數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。a增長趨勢有效性檢驗?zāi)康模捍_認(rèn)產(chǎn)品的

3、可靠性是否已有明顯增長（統(tǒng)計意義上）。方法一：GJB/Z 77-95可靠性增長管理手冊中2檢驗法。設(shè)：Ti 為發(fā)生第i 次故障時參試產(chǎn)品的總累積有效試驗時 間（i1,2,r）; T 為試驗中止時受試產(chǎn)品的總累積有效試驗時間。求出檢驗用統(tǒng)計量： 其中 當(dāng) 時 當(dāng) 時第5頁，共17頁，2022年，5月20日，7點18分，星期二5 選取檢驗顯著性水平 =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趨勢，否則不能確認(rèn)其可靠性有明顯的增長。f(C,m)值可由表1查得。 方法二：GJB/Z 77-95可靠性增長管理手冊中U 檢驗法 檢驗用統(tǒng)計量：

4、式中m,T,Ti 意義規(guī)定。 選取檢驗顯著性水平 ,如出現(xiàn) U-U(,m) 則認(rèn)為產(chǎn)品可靠性有顯著的增長趨勢；否則不予確認(rèn), U(,m)值可由表2查得。第6頁，共17頁，2022年，5月20日，7點18分，星期二6b增長模型的擬合優(yōu)度檢驗?zāi)康模捍_認(rèn)所選用的可靠性增長模型是否合適和有效 （統(tǒng)計意義上）方法：Cramer-Von Mises檢驗方法檢驗用統(tǒng)計量： 其中 ，式中m,T,Ti 及 的意義同(3.1)式。選定檢驗的顯著性水平（通常取0.1）并根據(jù) m 由表3查得臨界值 C(m,)。若 C(m)C(m,) ，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的評價模型。=-

5、+=mib2miTTimmC1212)(121)(第7頁，共17頁，2022年，5月20日，7點18分，星期二7AMSAA可靠性增長模型(1972年)假定產(chǎn)品發(fā)生故障的累積過程是一個非齊次Poisson過程(NHPP)，即從0到時刻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)品在時刻T的MTBF點估計值(無偏)為： 式中： ， ，其中 m 和 意義同(3.1)式。第8頁，共17頁，2022年，5月20日，7點18分，星期二8AMSAA可靠性增長模型MTBF區(qū)間估計當(dāng)置信度取C 時，MTBF區(qū)間估計的上、下限值分別為： 式

6、中 可由表4查得； 式中 可由表5查得。 第9頁，共17頁，2022年，5月20日，7點18分，星期二9 Duane可靠性增長模型(1964年)假定可靠性增長試驗的產(chǎn)品在總累積試驗時間t時，共累積發(fā)生 r(t) 次故障。顯然隨著試驗時間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 而產(chǎn)品的平均MTBF累積函數(shù)為 第10頁，共17頁，2022年，5月20日，7點18分，星期二10對(3.11)式兩邊取對數(shù)，則 即在雙邊對數(shù)坐標(biāo)紙上，產(chǎn)品的平均MTBF累積函數(shù)與時間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 為增長試驗的增長

7、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MTBF函數(shù)為： 第11頁，共17頁，2022年，5月20日，7點18分，星期二11由(3.11)與(3.14)式可見，在 Duane 模型中，產(chǎn)品的平均MTBF累積函數(shù)與其瞬時MTBF函數(shù)的關(guān)系為： 即在可靠性增長試驗過程中，任一時刻產(chǎn)品的瞬時MTBF值是MTBF累積平均值的 倍。兩邊取對數(shù)，則有 即瞬時MTBF與累積MTBF為兩條平行直線,由于 0因此在雙邊對數(shù)坐標(biāo)紙上(見圖），任一時刻的 總是比 大 。第12頁，共17頁，2022年，5月20日，7點18分，星期二12雙對數(shù)紙上的Duane模型MTBF1000 100 10 1/a 1 10 100 1000 10000 t第13頁，共17頁，2022年，5月20日，7點18分，星期二13阿里亞娜火箭可靠性增長情況（Duane）第14頁，共17頁，2022年，5月20日，7點18分，星期二14 AMSAA模