培训课件-汽车可靠性试验方法(可编辑)

培训课件汽车可靠性试验方法汽车可靠性试验3可靠性试验的分类可靠性试验的类型很多，在汽车产品研制、生产的各个阶段，随着试验的目的、要求和试验对象的变化，试验人员应做出不同的选择。通常有按试验场所分有现场试验、试验场试验、实验室试验。按试验的破坏情况分有破坏性和非破坏性二种。按试验条件可分为常规性寿命试验、加速寿命试验、强制老化试验等按试验对象有全数试验和抽样试验。疲劳损伤与试验（不讲）疲劳损伤的概念零件在交变载荷或随机的作用下，零件的最大应力虽然小于零件的强度，但经过一定时后，零件发生失效的现象称为疲劳损伤疲劳强度理论疲劳极限曲线在其有限寿命范围内通常为应力的幂函数，即疲劳损伤累积理论在某一交变应力S下的循环次数N与该应力下产生疲劳破坏时的最大循环次数N之比称为该应力水平上的损伤率，用D表示疲劳极限线图随机载荷及统计方法载荷的准备加载程序载荷谱4批在相同条件下生产出来的一定数量的单位产品称为批。如一批2000型桑塔纳轿车，一批别克系列自动变速箱等等。5批量构成批的单位产品总数称为批量。6试验批为判定汽车或零部件产品的可靠性而进行试验的批称为试验批。试验批应当由生产条件相同的单位产品构成，否则难以判断产品的可靠性水平。试验批的大小常常根据产品的质量特性和可靠性试验的要求而定。7批不合格品率指试验批中不合格品所占的比率。即式中P批不合格品率D批中的不合格品数N批量。8过程平均不合格品率是指在同一生产过程中所生产的若干批同类产品的不合格品率的平均值。它的计算公式是式中过程平均不合格品率DI第I批产品中的不合格品数NI第I批产品的批量K产品的批数。由于过程平均不合格品率能够反映在生产条件不改变的情况下，所提供的产品的不合格品率，因此，当生产过程稳定时，它可以用来预测最近将要提交试验的产品的不合格品率。试验方案设计为了保证（外）加工零部件的可靠性，必须进行抽样试验。在此之前需要建立一种规则，就是确定从一批产品中抽取试验的产品数和判定接收或拒收该批产品的规则。这种规则就是抽样试验的方案。根据判定标准，抽样试验方案可分为计数抽样试验方案和计量抽样试验方案两大类。一般计数抽样试验方案可表示为N，N，AC，RE其中N试验批的批量N抽取的产品数样本容量；AC合格判断数RE不合格判断数。N，N，AC，RE计数抽样检验方案的含义是从批量为N的检验批中随机抽取一个样本容量为N的样本，对样本中的每个产品逐个进行测试，得到样本中的不合格品数D，如果D小于或等于AC，则判定该试验批合格，接收该批产品如果D大于或等于RE，则判定该试验批不合格，拒收该批产品。当REACL时，计数抽样试验方案也可记作N，C，其中，N为样本容量，C为合格判断数。52抽样试验的类型抽样试验的类型，主要有标准型、选别型、调整型和连续生产型四种。它们各适用于不同的场合，且有其各自的特点。（1）标准型抽样试验是根据抽样检验方案，仅对试验批作出接收或拒收判断的抽样试验。适用于产品质量的历史资料不了解的场合。标准型抽样试验能同时兼顾生产者或供应方和消费者（或使用方）的利益，使双方因抽样试验而带来的风险控制在一定范围之内。抽样试验的类型（续）（2）选别型抽样试验它是按抽样检验方案对检验批进行试验以后，对被判定为不合格的批再进行全数试验，剔除其中的不合格品，并以合格品补足批量之后，再提交验收的一种抽样试验。适用于不能选择供应者的购货试验，或者企业内部各生产工序中的成品与半成品试验或者产品入库与出厂试验。对于经过抽样试验而被判定为不合格的批可以退货或降价接收的产品，不适宜采用选别型抽样试验。对那些测试是破坏性的产品，则更不能采用选别型抽样试验。抽样试验的类型（续）（3调整型抽样试验这种试验根据产品质量变化，随时调整检查、验收、试验的频次。通常在放宽、正常、加严检查之间调整变化。对于质量好的产品，采用放宽检验条件对于质量水平逐渐变差的试验批，则增加检查频次，检验条件随之加严。随着产品质量的变化，试验可以在放宽试验、正常试验和加严试验之间进行转换。但转换的条件应事先作出明确的规定。（4）连续生产型抽样试验它是在自动生产线或传输带上传送的连续生产的产品进行中途试验。它不要求产品形成批。对于试验批，不能采用连续生产型抽样试验。采用连续生产型试验，可先连续对每个产品进行试验，当合格品数累计到规定数量或不合格品数在某个值以下时，就可改成每隔一定数量试验一次，如果出现不合格品，再恢复到逐个试验。53抽样试验的方式按照抽样的次数，其抽样的方式分为一次抽样、二次抽样、多次抽样、序贯抽样四种形式。一次抽样就是根据抽样试验方案，每次从试验批N中随机抽取一个样本N，当试验得到的不合格品数D小于或等于合格判断数C时，试验批合格，予以接收当试验批的不合格品数D大于合格品判断数C时，试验批不合格，应当拒收。一次抽样试验的主要特点是合格判断数与不合格判断数只相差1，这种方案可以写成N，C，经过一次试验就可以确定是接收还是拒收。二次抽样试验就是确定了二个相互配套的抽样试验方案，按这组抽样试验方案进行试验，最多只要二次就可以判定试验批是否合格。见图二次抽样试验框图多次抽样试验是二次抽样试验的延续，只是抽样的次数增多而已。一般多次抽样试验可以从试验批中随机抽取3至10组样本。序贯抽样试验是从试验批中每次独取一个样品，并且根据这个样品的测试结果，作出合格、不合格或继续抽样的判断，直到能够判定该批产品合格或不合格为止。一般采用序贯抽样试验时，只要抽取到一定数量的样品，就已能作出该批产品合格或不合格的判断。54计数抽样试验的基本原理（不讲）计数抽样试验的目的是判定试验批是否为合格批，最简单、最基本的计数抽样试验就是一次抽样试验方案。（1）接收概率试验批被判断为合格予以接收的概率称为接收概率，记作LP。设一批产品的批量为N，其中不合格产品数为NP，批不合格品率为P，如果从这批产品中随机抽取一个样本容量为N的样本，那么在这个样本中，恰有D件不合格品的概率为从N件产品中，随机抽取N件产品的可能组合数从NP件不合格品中，随机抽取D件不合格品的可能组合数从NNP件合格品中，随机抽取ND件合格品的可能组合数。这是超几何分布，其中组合的计算方法是当采用抽样试验方案N，C验收一批产品时，只要样本中的不合格品数D不超过C，就认为合格，予以接收。因此当试验批的不合格品率为P时，它的接收概率LP为其中PD是样本中恰有D件不合格品的概率。进一步可以证明当PL0，N/NL0时，且NPL0时，不合格品率和接收概率服从泊松分布，其计算公式为可以证明当P10，N/N10时，其不合格品率和接收概率服从二项分布，其计算公式如下（2）抽样试验特性曲线抽样试验特性曲线，又称为OC线，见下图。其横坐标表示试验批的不合格品率，纵坐标表示试验批的接收概率。随着批不合格品率不断增大，接收概率逐渐下降。由计算接收概率LP的公式可知，参数N，N，C对抽样试验特性曲线有影响，其影响的程度有所差别。其中N对OC线影响最小，当抽样试验的方案（N，C）一定时，随着N的增大，CC线由陡变平，略有小幅度变化当合格判断数C一定时，N对OC线影响很大，随着N变大，OC线逐渐变陡，见下图1。当样本容量N一定时，合格判断数C对OC线也有较大影响，随着C的增加，OC线逐渐变平，见下图2。图1图2（3）抽样试验中的两种风险抽样试验是通过样本来推测或判断总体是否合格，因而不可避免地可能造成误判。这种误判将使生产者或使用者蒙受损失。如果将合格的批判断为不合格的批，将使生产方或供应方蒙受损失，称为生产方风险，其风险率记作。这种误判称为犯第一类错误。如果将不合格的批判断为合格的批，将使用户或消费者蒙受损失，称为使用方风险，其风险率记作。这种误判称为犯第二类错误。为了控制这两种判断错误，使双方的可能损失都有一个合理的界限，在采用抽样试验时，应当规定两个不合格品率P0与P1，其关系见图。当PP0时，质量较好，以大的概率接收或以小的概率拒收当PP1时，质量较差，以小的概率接收或以大的概率拒收。要求，P0，P1与抽样试验方案有关。其中P0等于产品的合格率，P1等于不合格率。两种风险P0、P1关系思考题1可靠性试验的根本目的是什么2可靠性试验有几种分类方法，怎样分类3加速寿命试验有哪几种方法4现场试验和实验室试验各有什么优缺点5强制老化试验可能设置的环境有哪几种什么叫抽样试验方案N，N，AC，RE计数抽样检验方案的含义是什么7全数检验适用于哪些情况8按判断标准不同，抽样检验方案可分为哪两种9检验的主要类型有哪四种10何谓选别型抽样检验11什么叫第一类风险什么叫第二类风险疲劳极限静强度SN曲线式中K是由材料的特性决定的常数，一般3K6。SI和SJ分别为两个不同的应力水平，NI和NJ相应的极限循环次数。在对数坐标下为一条斜直线，斜率1/K如当SI2SJ，K4时强化疲劳试验的依据设工作载荷为SJ，相应的极限循环次数为NJ，试验载荷和极限循环次数为SI和NI，则有在不同的交变应力SI下的损伤率为DI，则总的损伤率D为这些部分损伤率的线性叠加当D100时，零件将可能失效优点简单基本合理缺点忽略了载荷大小的次序、加载的快慢（频率）和循环特性汽车可靠性试验为了分析、评价、验证和提高产品的可靠性而进行的试验，统称为可靠性试验。广义地说，任何与产品失效效应有关的试验，都可以认为是可靠性试验。狭义的可靠性试验，往往是指寿命试验。1可靠性试验的意义在汽车可靠性研究中，通过可靠性试验了解整车及其各系统的关系，了解总成、零部件的失效情况，获得可靠性数据、资料，从而达到提高汽车产品的可靠性水平。2可靠性试验的目的1对汽车及其零部件可靠性水平的评估和考核。利用试验中获得的数据，求得产品的可靠度、失效率及平均寿命等可靠性指标，以考核其功能、强度、可靠性和寿命等是否符合设计要求。2对批量产品或外加工产品进行验收。3对试验结果进行失效机理分析。通过可靠性试验，暴露产品在设计、制造、使用、维护、管理方面存在的问题和薄弱环节，找出失效原因，提出改进方案，从而使汽车的可靠性水平不断得以提高。4储备设计所需的资料，探索发展方向，酝酿新的设计思想，为下一轮开发新产品积累经验。31按照试验场所分类试验按照试验场所分类有现场试验、试车场试验、实验室试验。三种试验方法各有优、缺点。1现场试验方法按照实际服役条件进行的可靠性试验。这种试验可以在汽车服役地区的道路上进行。在服役地区试验，也称野外试验或现场试验。进行