第8章 可靠性试验.pptVIP

* 【例8-4】 设计一机械零件，要它能承受平均载荷 。并对其进行可靠性试验。 （1）样本容量取n=6，要求置信度为90%，在试验过程中零件不发生失效。如果载荷呈正态分布，标准差 ，那么试验载荷应为多少。 （2）若样本容量取n=1，则相同条件试验载荷应为多少。 * 解： 1）要求试验中不发生失效，置信度为90%，则可由式8-45把已知数据n=6， ， 代入得到 查正态分布表，得Z=-0.4714，由此得： 所以 * (4) [n，有，r] 截尾寿命试验 对有替换定数截尾寿命试验，当n个样本同时进行试验，若有样本发生失效立即更换，一直试验到预先规定的失效数r时停止，此时投入样本总数为n+r，如图8-4所示。 图8-4 [n，有，r]试验示意图 总试验时间： * 则n个样本总的试验时间为 （8-24） 这时平均寿命T的估计值为 （8-25） 失效率的估计值为 （8-26） * 如果投试样本实际试验时间的总和用 表示，失效样本数为r，则上述四种截尾寿命试验的平均寿命T的估计值可统一表示为 失效率的估计值可统一表示为 （8-28） （8-27） 其中总试验时间，对不同类型的截尾寿命试验，分别按式 （8-15）、（8-18）、（8-21）、（8-24）计算。 可靠度R（t）的估计值为： （8-29） * 【例8-2】已知某产品寿命分布为指数分布，在无替换定数截尾寿命试验时，规定n=20，r=8，测得8个失效时间为（h）t1=35，t2=65，t3=100，t4=150，t5=185， t6=220，t7=257，t8=300；求平均寿命θ，失效率λ及t=50h时的可靠度估计值 。 * 解： 按8-21计算总试验时间： 按8-22计算平均寿命θ的估计值 按式8-29估算可靠度 失效率λ为 * 2）按失效数的统计分析 在产品寿命试验中，有时只有到试验结束后才知道样本是否失效，所以不知道每个样本的具体失效时间，只是知道试验时间ｔ后，ｎ个样本有ｒ个失效了。这时当ｎ足够大时(n50)，可以用下式近似估计计算。 估计可靠度的近似公式： （8-30） 对上式两边取对数后变换可得到平均寿命Ｔ的近似估计式 ： （8-31） * 三、正态分布寿命试验及参数的点估计 如果已知总体为正态分布，对n个样本进行相同试验条件的完全寿命试验，其失效时间分别为 ，则总体数学期望μ（即平均寿命θ）与标准差S的估计值分别为 （8-32） （8-33） * 【例8-3】已知某种弹簧寿命服从正态分布，抽取10个样本，在同一应力水平下进行试验，得出其寿命循环为：360，180，210，390，280，240，420，260，340，320（单位：千周），计算其数学期望（平均寿命）与标准差的估计值。 * 解： 数学期望（平均寿命）的估计值： 标准差的估计值： * §8-4 加速寿命试验 对于高可靠性的产品，如果采用正常试验条件下做寿命试验的方法来估计产品的可靠性寿命特征，往往需要耗费很长的时间，甚至来不及做完寿命试验，该产品就会因为性能落后而被淘汰。所以，作为寿命试验的一种，加速寿命试验受到人们的关注。 加速寿命试验的原理与类型: 加速寿命试验就是在保持原有失效机理的情况下，“强化”试验条件，使受试样本加速失效，缩短试验时间，以便在较短时间内预测或估计产品在正常工作条件下的可靠性或寿命指标。 * 1）制定加速可靠性试验方法遵循的基本原则 （1）故障机理要与实际使用或常规试验保持一致； （2）故障分布规律要大致相同； （3）要有一定的加速系数，否则就失去了加速试验的意义。 加速系数定义为正常应力作用下的寿命L0与加大应力下元件的寿命L