Раздел 6. ИСПЫТАНИЯ НА НАДЕЖНОСТЬ
Лекция № 37
ИСПЫТАНИЯ НА НАДЕЖНОСТЬ.
ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ И ОБЪЕКТЫ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ.
СОКРАЩЕНИЕ ОБЪЕМА ВЫБОРКИ, СОКРАЩЕНИЕ
ВРЕМЕНИ ИСПЫТАНИЙ
Существуют четыре разновидности задач, решаемых при проведении испытаний:
1. Выбор материала и конструктивно-технологических параметров изделий.
2. Оптимизация технологического процесса.
3. Проверка соответствия изделий стандартам.
4. Контроль качества выпускаемых изделий.
Испытания опытного и серийного образцов (схема).
Виды испытаний опытных образцов (схема). Виды испытаний серийных образцов (схема).
Классификация основных методов испытаний на надежность (рис.).
Сокращение объема испытаний на надежность проводят в основном по двум направлениям:
1. Сокращение объема выборки.
2. Сокращение времени испытаний.
Сокращение объема выборки дает уменьшение объема испытаний, однако приводит к понижению точности оценки, что выражается в увеличении дисперсии оценки искомого параметра. Нижний предел дисперсии нормального закона распределения определяется формулой ( ), который должен быть скорректирован в соответствии с уточненным значением коэффициента вариации по формуле ( ). На рис. показана зависимость объема выборки от коэффициента вариации.
Сокращение времени испытаний осуществляется на основе трех физических принципов надежности:
а) принципа Седякина;
б) гипотезы Майнера;
в) принципа наследственности.
Схема классификации сокращения времени испытаний приведена на рисунке (рис.).
Основные требования к проведению испытаний на надежность.
Лекция № 38
ФОРСИРОВАННЫЕ (УСКОРЕННЫЕ) ИСПЫТАНИЯ
НА НАДЕЖНОСТЬ. ИСПЫТАНИЯ С ФОРСИРОВАНИЕМ
НАГРУЗОЧНОГО РЕЖИМА, ЧАСТОТЫ, ТЕМПЕРАТУРЫ
К форсированным относятся испытания, при которых применяемый нагрузочный режим превосходит номинальный эксплуатационный режим.
Основной проблемой при разработке методов форсированных испытаний является выбор предельно допустимого нагрузочного режима и определение метода пересчета результатов испытаний с форсированных нагрузок на номинальный режим. Показатели надежности при нормалтьном и ускоренном режимах испытаний определяются формулой (формула).
При экспоненциальном распределении для вероятности безотказной работы эта зависимость запишется в виде (формула).
Понятие о коэффициенте ускорения (формулы).
Уравнение эквивалентности ускоренных и нормальных режимов по накоплению усталостных повреждений при испытаниях (зависимости).
Зависимость эквивалентности по накоплению усталостных повреждений в функции числа циклов испытаний (формулы).
Ускоренные испытания с форсированием нагрузочного режима наиболее экономичны, поскольку реализуются принципы экстраполяции. Математическая модель методики может быть построена на основании гипотезы линейного суммирования повреждений. Методы экстраполяции при этом разделяются по двум основным признакам:
1. По типу экстраполяционного уравнения.
2. По способу их реализации.
Используются следующие типы уравнений (формулы):
- на использовании временных зависимостей;
- на основании температурно-временных зависимостей;
- на основе физических моделей разрушения материалов.
Лекция № 39
ПЛАНИРОВАНИЕ ИСПЫТАНИЙ.
ОПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ И КОНТРОЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ
НА НАДЕЖНОСТЬ
Под планированием испытаний понимается процесс выбора и установления всего комплекса мероприятий, методов и средств, связанных с организацией и проведением испытаний.
Возможны 13 вариантов планов испытаний (табл.).
Все многообразие целей испытаний может быть подразделено на две группы:
1. Определительные испытания.
2. Контрольные испытания.
При планировании определительных испытаний определяют объем и длительность испытаний.
Для плана [N,U,N] считаются известными:
- односторонняя доверительная вероятность;
- коэффициент вариации;
- вид закона распределения наработки на отказ;
- относительная ошибка оценки показателя надежности (формула).
Рассмотрен пример плана для трех законов распределения:
а) экспоненциальный;
б) Вейбулла;
в) нормальный.
Методы и планы контрольных испытаний заданы, если установлены количество образцов, стратегия проведения испытаний. Планы контрольных испытаний строятся в зависимости от вида показателя надежности. Их принято разделять на два типа:
1. Р – вероятность безотказной работы.
2. Т – наработка.
Исходные данные для выбора плана контроля:
а) риск поставщика;
б) риск потребителя;
в) значение контролируемого показателя Рβ или Тβ.
Рассмотрены примеры планов контроля типа Р и типа Т.