可靠性增长试验方法

1、可靠性增长试验方法第1页，共17页，2022年，5月20日，7点18分，星期二1 可靠性增长试验（RGT）可靠性增长试验的目的和一般方法目的 提高产品固有可靠性，以满足产品使用期的可靠性需要。故障率增长前增长后（使用期）（早期）0t0t01第2页，共17页，2022年，5月20日，7点18分，星期二2可靠性增长一般方法（TAAF）通过试验，激发产品故障隐患，开展故障分析，重点找出系统性问题，采用优化产品设计、优选配套元器件和材料、改进生产工艺及试验验证等技术途径，不断减少系统性故障，提高产品的固有可靠性。但试验本身并不改善产品可靠性，只有采取防止在使用中重复发生故障的纠正措施才能提高产品可靠性

2、。偶然性故障特征系统性故障特征个别产品全体产品偶然形成必然形成随机发生随机发生修复、更换设计、工艺及材料改进第3页，共17页，2022年，5月20日，7点18分，星期二3环境应力筛选 VS 可靠性增长试验试验项目环境应力筛选 ESS可靠性增长 RGT目的消除早期故障消除系统性故障时间交付使用前研制/使用期间试样全体产品/视情抽样样品方法试验-激发故障试验-分析-改进故障处理修复/更换设计/工艺改进处理对象个别问题产品全体产品第4页，共17页，2022年，5月20日，7点18分，星期二4 可靠性增长试验故障数据的处理不能采用指数分布的假设对其故障数据进行处理。a增长趋势有效性检验目的：确认产品的

3、可靠性是否已有明显增长（统计意义上）。方法一：GJB/Z 77-95可靠性增长管理手册中2检验法。设：Ti 为发生第i 次故障时参试产品的总累积有效试验时 间（i1,2,r）; T 为试验中止时受试产品的总累积有效试验时间。求出检验用统计量： 其中 当 时 当 时第5页，共17页，2022年，5月20日，7点18分，星期二5 选取检验显著性水平 =1-C，这里C为置信度，常取90%和95% ,如出现 f(C,m) 则可认为该产品具有显著的可靠性增长趋势，否则不能确认其可靠性有明显的增长。f(C,m)值可由表1查得。 方法二：GJB/Z 77-95可靠性增长管理手册中U 检验法 检验用统计量：

4、式中m,T,Ti 意义规定。 选取检验显著性水平 ,如出现 U-U(,m) 则认为产品可靠性有显著的增长趋势；否则不予确认, U(,m)值可由表2查得。第6页，共17页，2022年，5月20日，7点18分，星期二6b增长模型的拟合优度检验目的：确认所选用的可靠性增长模型是否合适和有效 （统计意义上）方法：Cramer-Von Mises检验方法检验用统计量： 其中 ，式中m,T,Ti 及 的意义同(3.1)式。选定检验的显著性水平（通常取0.1）并根据 m 由表3查得临界值 C(m,)。若 C(m)C(m,) ，则拒绝AMSAA模型，反之则认为AMSAA模型可作为本次可靠性增长的评价模型。=-

5、+=mib2miTTimmC1212)(121)(第7页，共17页，2022年，5月20日，7点18分，星期二7AMSAA可靠性增长模型(1972年)假定产品发生故障的累积过程是一个非齐次Poisson过程(NHPP)，即从0到时刻t,产品共发生r次故障的概率为： r=0,1,2, 式中 为累积故障数R(t)的数学期望，即 则AMSAA模型认为:产品在时刻T的MTBF点估计值(无偏)为： 式中： ， ，其中 m 和 意义同(3.1)式。第8页，共17页，2022年，5月20日，7点18分，星期二8AMSAA可靠性增长模型MTBF区间估计当置信度取C 时，MTBF区间估计的上、下限值分别为： 式

6、中 可由表4查得； 式中 可由表5查得。 第9页，共17页，2022年，5月20日，7点18分，星期二9 Duane可靠性增长模型(1964年)假定可靠性增长试验的产品在总累积试验时间t时，共累积发生 r(t) 次故障。显然随着试验时间t的增加，故障累积函数 r(t) 也逐渐增大，并记 为平均故障率累积函数，由此故障累积函数为 而产品的平均MTBF累积函数为 第10页，共17页，2022年，5月20日，7点18分，星期二10对(3.11)式两边取对数，则 即在双边对数坐标纸上，产品的平均MTBF累积函数与时间t 是一直线关系,其斜率为 k ,截距为 ,因此，在工程上称斜率 k 为增长试验的增长

7、率。又由(3.10)式，可得Duane模型的故障率函数 为： 则产品的瞬时MTBF函数为： 第11页，共17页，2022年，5月20日，7点18分，星期二11由(3.11)与(3.14)式可见，在 Duane 模型中，产品的平均MTBF累积函数与其瞬时MTBF函数的关系为： 即在可靠性增长试验过程中，任一时刻产品的瞬时MTBF值是MTBF累积平均值的 倍。两边取对数，则有 即瞬时MTBF与累积MTBF为两条平行直线,由于 0因此在双边对数坐标纸上(见图），任一时刻的 总是比 大 。第12页，共17页，2022年，5月20日，7点18分，星期二12双对数纸上的Duane模型MTBF1000 100 10 1/a 1 10 100 1000 10000 t第13页，共17页，2022年，5月20日，7点18分，星期二13阿里亚娜火箭可靠性增长情况（Duane）第14页，共17页，2022年，5月20日，7点18分，星期二14 AMSAA模