可靠性试验技术第三章_W

1、 试验场所的选取原则3.1可靠性试验前应具备的条件3.23.3可靠性试验中的实施要求34.44可靠性试验后的工作内容2013年3月23日北京航空航天大学2第2页 试验场所的选取原则3.1可靠性试验前应具备的条件3.23.3可靠性试验中的实施要求34.44可靠性试验后的工作内容2013年3月23日北京航空航天大学3第3页 试验场所的选取原则可靠性验证试验试验场所可按下列优先顺序原则选择，并经使用方认可。 在独立于承制方的实验室中进行； 在使用方监督下，委托承制方对其转承制方的产品进行试验； 在使用方或使用方委托的代表严格监督下，允许在承制方的实验室中对其产品进行试验。 1.2.3.2013年3月

2、23日北京航空航天大学4 可靠性试验流程图.vsd2013年3月23日北京航空航天大学5 试验场所的选取原则3.1可靠性试验前应具备的条件3.23.3可靠性试验中的实施要求34.44可靠性试验后的工作内容2013年3月23日北京航空航天大学6第6页 3.2 可靠性试验前应具备的条件夹具测定等试验大纲 试验程序故障报告、分析和纠正措施系统可靠性预计试验质量控制和保证措故障模式、影响及施性分析试验前准备工作评审环境试验环境应力筛选试验中还需要做什么？2013年3月23日北京航空航天大学7 试验大纲可靠性试验大纲是产品可靠性大纲的重要组成部 分，其目标、要求和安排应与总的可靠性大纲相协调。 设计定型

3、产品可靠性鉴定试验大纲必须通过军工产品定型机构组织的评审，并报军工产品定型委员会批准。 2013年3月23日北京航空航天大学8 试验大纲的内容 （1） 试验目的； （2） 适用范围； （3） 引用标准和文件； （4） 受试产品说明及要求（包括受试产品组成、功能、 技术状态、样品数量等）； （5） 试验方案。 （6） 试验条件，（包括环境条件、工作条件、及使用维 护条件）； 2013年3月23日北京航空航天大学9 （7） 试验设备及检测仪器（包括试验设备和检测仪器的技 术要求）； （8） 性能、功能检测（包括受试产品性能、功能检测项目、方法、检测表格和内容，检测点的设置等）； （9） 故障判据、

4、故障分类及故障统计； （10） 预防性维护； （11） 其它有关事项。 2013年3月23日北京航空航天大学10 例：XX系统 关联责任故障 受试系统在试验期间出现的关联独立故障以及由此引起的任何从属 故障只算作一次关联责任故障。 a. 受试系统或其中一部分不能完成规定的功能的或状态； b. 产品的性能参数超出规定指标要求（性能指标要求见检测表）, 功能检测结果不满足技术规范； c. 机械构件发生永久变形或损坏 d. 寿命器件在寿命期内失效； e. 其它关联责任故障。 2013年3月23日北京航空航天大学11 例：XX系统非责任故障由受试系统以外的原因所引起的受试系统的故障称为非责任故障。 具

5、体来说，在试验期间，出现以下均判为非责任故障。a. 由于试验设备故障而造成受试系统的故障；b. 超出产品技术规范规定的环境和工作条件引起的受试系统故障；c. 由于安装不当或意外事故引起的受试系统的故障；d. 由于人为错误（如误操作等）而引起的故障；2013年3月23日北京航空航天大学12 e.因检测仪器故障而造成的性能参数超差或功能故障；f.由某一独立故障而引起的相关从属故障；g.有寿器件在超期使用中发生的失效及其引起的从属故障；h.在实际使用过程中不可能出现的故障，但由于试验现场与实际使用条件不同，却在试验中发生的故障；i. 在寻找故障、验证修理或调试过程中引起的故障；j. 其它非责任故障。

6、 2013年3月23日北京航空航天大学13 试验程序可靠性试验程序用来具体地体现可靠性试验大纲的实 施，详细说明可靠性试验中有关设备的使用方法，以 及试验的具体实施方法和步骤。可靠性试验程序供使 用方用来作为审查和批准承制方进行可靠性试验，监督试验和评价试验结果的依据之一。 2013年3月23日北京航空航天大学14 可靠性试验的试验程序应包括以下内容：1. 编写试验程序的目的；2. 适用范围；3. 引用标准和文件；4.以及获准的更改、偏离、超差的说明或图样目录，是否有预防性维护以及维护内容）；2013年3月23日北京航空航天大学15 试验设备与检测仪器（包括试验设备与检测仪器的名称、5.型号、

7、规格、制造厂家、技术指标、计量标定及全套试验装置、受试产品和检测仪器的安装布局简图）； 试验方案； 试验条件（列出温度、湿度、振动、电应力等具体的试应力施加方法，给出具体可操作的试验剖面，包括为 6.7.了便于实施操作对试验大纲规定的试验剖面的必要修正说明等）； 性能、功能检测（检测功能、性能参数的环境条件，检8.测表格和内容、检测时间、检测内容的容差、检测点的设置等）；2013年3月23日北京航空航天大学16 9. 故障处理（故障定位、故障处理步骤、修复后重新投入试验的要求等）；10.试验中出现重大事故的处理办法；11.试验的实施过程和步骤（试验前准备工作，试验中工作内容及试验后要求等）；1

8、2.其它有关事项。2013年3月23日北京航空航天大学17 试验的实施过程或步骤包括：试验期间的有关工作 zzzzz性能参数测量及功能检查的时机和次数故障判据预防性维修项目、时机和实施方法试验中出现故障时的中断处理方法应填写的各种记录表和试验日志2013年3月23日北京航空航天大学18 试验的实施过程或步骤包括：试验后应完成的工作 z受试产品性能参数测量及功能检查 z拆除试验样机时的注意事项 z整理试验记录z编写试验报告2013年3月23日北京航空航天大学19 可靠性预计对于可靠性增长试验，产品的可靠性预计值qp 可以用作确定增长目标值的依据。对于可靠性验证试验， 产品可靠性预计值qp可以用作

9、制定试验方案时选择MTBF检验下限（ q1 ） 或MTBF检验上限（q0 ） 的依据。产品预计的平均故障间隔时间qp应大于试 验方案中的上限值q0，使产品能高概率通过考核。 2013年3月23日北京航空航天大学20 应注意的几方面内容：1.必须采用应力预计法而不能采用计数法。 应把所有元器件的预计值列表，再列出SRU，最后给出LRU的预计值。 2.3.4. 元器件预计，特别是电阻、电容器件，不能采用“批处理”。例 如：质量等级，环境系数等。 注意超“PPL”（元器件优选目录）的元器件，如质量等级B2的 5.2元器件。 6. 自制件预计值的选取。 2013年3月23日北京航空航天大学21 FME

10、CA产品承制方进行FMECA的目的是系统地分析所有可 能的故障模式、故障原因，确定其对产品所产生的 影响，并把所有可能的故障模式按其严重程度及其 发生概率予以分类，以便发现设计中潜在的薄弱环 节，作为试验过程中进行故障定位、故障分析、故 障处理，进而制定有效的纠正措施和试验保障的依 据。 2013年3月23日北京航空航天大学22 （输入）（准备）（输出）（FMEA）（CA）FMECA分析程序的基本步骤2013年3月23日北京航空航天大学23输出结果性分析故障模 式影响分析绘制功能框图和可靠性框图输入主要信息 定义系统 2013年3月23日北京航空航天大学24产品名称 代码 失效模式 失效影响

11、电液伺服阀 a1断线 控制失效 a2漏油 油液泄露 a3卡滞 无法有效控制 a4死区增大 性能降低 a5零位漂移 性能降低 应注意的几个方面内容：1. 过于简单，不按标准规定的内容来完成；2. 故障模式、影响（局部影响，对上一级影响及最终影响） 是否分析合理； 3. 故障检测方法是否较具体，最好能列出主要步骤；4. 补偿措施不能“空白”或简单一律“更换”。2013年3月23日北京航空航天大学25 环境试验环境试验不同于可靠性试验，环境试验是考核产品对环 境的适应性，考核产品设计水平及制造过程中的生产工艺水平是否满足设计和工艺技术规范中所规定的环境条 件。 可靠性试验是评定产品在规定条件下规定时

12、间内能 否完成规定功能的试验。主要是模拟现场使用中经常碰 到的有主要影响的环境条件。也就是说，可靠性试验是 考核产品在典型条件或实际使用中的一般主要环境条件 下的可靠性。 2013年3月23日北京航空航天大学26 可靠性试验与环境试验的差异2013年3月23日北京航空航天大学27可靠性试验（RT）环境试验（ET）1. 目的：了解、评价、分析和提高产品可靠性具体有三条） 发现 缺 陷提供 信 息验证指标1. 目的：考核产品环境适应性2. 试验项目少相对而言）GJB450给出四个试验工作项目2.试验项目多GJB150提供了24个环境试验项目3. 典型条件3. 极值条件4. 试验时间长如：环境应力筛

13、选：80120小时可靠性增长试验：525倍要求的目标值可靠性鉴定试验：4.314. 试验时间短如：温度试验2小时振动功能试验三个方向各1小时5. 修复后允许交付使用5. 一般不允许交付使用 环境应力筛选目的：发现和排除由于不良零件、元器件、工艺缺陷和其它原因所造成的早期故障。 用于：产品研制阶段和生产阶段2013年3月23日北京航空航天大学28 GJB899规定：“为了保证可靠性验证试验的顺利进行 和结果的准确性， 试验前受试设备应进行应力筛选， 消除早期故障”。原国防科工委装备可靠性维修性设计若干要求中规定：“对元器件和关键、重要电子产品的电路板及外场可更换单元（ LRU） 应百分之百进行筛

14、选”。同时还规定：“凡未经筛选、检验的元器件不得装 配到产品上。对有高可靠性要求的元器件还应根据有关 规定进行针对性筛选”。 2013年3月23日北京航空航天大学29 温度测定应在可靠性试验程序规定的温度工作循环下对一台 样件进行温度（热） 测定试验。温度测定的目的是确定受试产品过热点和具有最大热惯量的零部件， 建立受试产品温度与试验箱内空气温度之间的时间 与温度关系。通过这些关系确定受试产品的热稳定水平。 2013年3月23日北京航空航天大学30 振动测定应用一台样件进行振动测定试验，找出受试产品发生 共振条件和设计薄弱环节。若无其他规定，振动条件应采用可靠性试验程序规定的条件。进行振动测定

15、试 验的样件在振动测定试验中的安装方式应尽量模拟其实际安装情况，并与可靠性试验中的安装方式相同。 2013年3月23日北京航空航天大学31 无论合同是否要求进行振动测定，试验 前都应对振动夹具进行测定，并提供夹具测定报告，作为试验前准备工作评审的依据。 夹具测定的目的是了解夹具振动的动态特性和传递特性，使可靠性鉴定试验顺利进行， 获得的数据和结果科学、准确。 2013年3月23日北京航空航天大学32 电气设备夹具 北京航空航天大学 2013年3月23日33北京航空航天大学 发动机参数采集系统夹具 2013年3月23日34北京航空航天大学 稳瞄夹具 2013年3月23日35北京航空航天大学 引信

16、夹具 2013年3月23日36北京航空航天大学 制导舱夹具 2013年3月23日37北京航空航天大学 火控系统夹具 2013年3月23日38北京航空航天大学 典型产品夹具测试控制谱 2013年3月23日39北京航空航天大学 某飞行仪表系统夹具 2013年3月23日40 某飞行仪表系统 北京航空航天大学 2013年3月23日41 某头盔瞄准具夹具2013年3月23日北京航空航天大学42 某头盔瞄准具夹具测试谱 北京航空航天大学 2013年3月23日43北京航空航天大学 某头盔瞄准具夹具测试谱 2013年3月23日44 某头盔瞄准具夹具测试谱 北京航空航天大学 2013年3月23日45 故障报告，

17、分析和纠正措施系统（FRACAS）建立故障报告，分析和纠正措施系统的目的是保证故障信息的正确性和完整性，并及时利用故障信息对产品进行分析、改进，实现可靠性增长。可靠性试验应使用闭环系统来收集试验期间出现的所有故障数据，分析这些故障发生的原因，采取纠正措施，并做好记录。 2013年3月23日北京航空航天大学46 FRACAS的核心是三张表格（故障报 告表、故障分析报告表和故障纠正措施报告表）以及它们的传递过程 2013年3月23日北京航空航天大学47 试验质量控制和保证措施健全试验质量控制和保证措施的目的是贯彻全 面质量管理的，对影响试验质量的诸因素 进行有效的控制，确保试验的质量和试验能正常进

18、行。 2013年3月23日北京航空航天大学48 试验工作组：试验工作组对试验的全过程进行管理和监督，包括制定有关规章制度、对值班、试验步骤及其它有关事宜作全面的领导和安排，确保试验质量。 组长：承试方主要领导；副组长：使用方代表；成员：承制方代表（一般为试验现场负责人）。2013年3月23日北京航空航天大学49 试验前准备工作评审试验开始前，应在承试单位由有关主管部门组 织一次试验前准备工作的评审，以确定试验条 件是否具备，确保已批准的试验大纲及试验程序中规定的所有试验要求得以满足。 评审的主要内容包括评审有关文件和试验现场检查等。 2013年3月23日北京航空航天大学50 提交试验前准备工作

19、评审的主要文件如下：（1）试验大纲； （2）试验程序；（3）可靠性预计报告；（4）FMEA或FMECA；（5）环境试验报告；2013年3月23日北京航空航天大学51 （6） 温度测定报告（若合同中规定）； （7） 振动测定报告（若合同中规定）； （8） 环境应力筛选报告 （9） 夹具测定报告； （10） 试验质量控制和保证措施报告。 另外，还应包括合同中规定的其它报告如BIT报告。 评审组应给出评审意见和是否可以开始试验的结论。 2013年3月23日北京航空航天大学52 试验场所的选取原则3.1可靠性试验前应具备的条件3.23.3可靠性试验中的实施要求34.44可靠性试验后的工作内容2013年

20、3月23日北京航空航天大学53第53页 对受试样品的要求产品母体必须基本上是同一的，即产品以相同 的方法，相同的条件下生产出来，采取同样的预处理措施（如老练预处理或环境应力筛选）。可靠性试验的样品则须从母体中随机抽取，以 使其可靠性试验具有代表性。 2013年3月23日北京航空航天大学54 在可靠性鉴定试验前，产品应通过性能试 验和环境试验，并且设计、工艺的修改均已落实，产品的技术状态符合设计定型技术状态。可靠性鉴定试验的样品不得另行直接 的、间接的或其他形式的特殊预处理，也不能采技术条件规定的正常维护程序以外的维护。 2013年3月23日北京航空航天大学55 可靠性增长试验前，应通过产品性能

21、试验和规定的环境试验项目，但设计、工艺 修改不一定都得完成，因为可靠性增长试验是产品研制阶段进行的试验，通过边试验、边分析、边改进，求得产品可靠性的 增长。 2013年3月23日北京航空航天大学56 对试验设备、仪器仪表的要求试验设备应能提供试验所要求的应力条件，经 过计量合格并在规定的试验期间内正常地工作。 试验的检测仪器仪表必须满足试验所要求的测量项目和测量精度，其精度至少应为被测参数容差的三分之一。 2013年3月23日北京航空航天大学57 对受试产品检测的要求可靠性试验得出的可靠性特征量的置信度很大程度上取决于 检测的准确性， 检测手段的完善程度以及受试产品被检测的次数。由于检测是确定

22、产品是否正常、相应的工作时间的必 要手段，因此在产品的可靠性试验大纲中要规定检测方法、 检测的时间间隔和要求等。 检测方法和要求检测方法分两种：自动检测和人工检测。若有可能的 话，应尽量采用自动检测。一般限于条件，较多地采用人工 检测。 2013年3月23日北京航空航天大学58 检测参数的确定可靠性试验中，检测的功能和性能参数应在试验大纲中明确规定。检测的参数一般指表征产品在现场使用中能顺利完成规定功能和性能的主要指标。 2013年3月23日北京航空航天大学59 测量时间点若合同中没有规定，一般在由冷天和热天组成的 试验剖面循环中设置4个测量时间点。第1个测量时间点应设置在冷天地面工作结束前；

23、 第2 个测量时间是设置在冷天最大振动量值相对应的温度段； 第3 个测量时间是设置在热天地面工作结束前；第4个测量时间是设置在热天最大振动量值 相对应的温度段。 2013年3月23日北京航空航天大学60 受试产品的故障前面我们已经讲过，一切可靠性活动都是围绕故障展开 的，都是为了防止、消除和控制故障的发生，故研究可 靠性问题就是研究故障问题。因此在可靠性试验中，产 品的故障及故障的分析和处理是最关键、最重要的工作 之一，它直接关系到试验结果的准确性。必须抓住一切 故障，对所有故障都必须进行详细记录并充分利用故障 信息去分析、评价和改进产品的可靠性。 2013年3月23日北京航空航天大学61 故

24、障处理可靠性试验故障处理应按试验程序的规定进行。 2013年3月23日北京航空航天大学62 元器件失效分析元器件失效分析是在试验过程中产品的故障定位 已经确认到元器件时，并需要确定元器件的失效机理时才需进行的工作。 元器件失效原因中一类为元器件的正确使用和选用问题；另一类为元器件本身质量问题。 2013年3月23日北京航空航天大学63 进行元器件失效分析的目的是，通过失效机理分析，找出失效原因，并及时反馈到产品承制单位，为承制单位优选、淘汰元器件品种，改进产品设计及合理使用元器件提供科学依据，使产品的可靠性得到提高。 2013年3月23日北京航空航天大学64 预防性维护凡是在技术条件中或现场的

25、使用维护条例中， 对把预防性维护作为实际使用过程中一项正常操作程序的产品，在其可靠性试验中应包括此项预防维护程序，但在可靠性试验期间和产品修理期间不允许进行其他额外的维护，除非试 验合同中另有规定。 2013年3月23日北京航空航天大学65 试验记录试验过程中对每台受试产品应记录所需全 部数据和发生的异常情况以及试验设备运 行工作情况等，试验记录应按试验程序规定的要求进行。 2013年3月23日北京航空航天大学66 试验的检查与监督对于可靠性验证试验，使用方或其委派的代表有权 力和责任接近受试产品，以便及时对可靠性试验实行检查和监督。 一般检查、监督的内容包括试验地点、受试产品的选择、试验条件、试验方案、试验程序、试验设备、检测仪器和仪表、试验操作及故障分析与处 理等。 2013年3月23日北京航空航天大学67 试验中期评审对于长时间的可靠性增长或鉴定试验，可根 据具体情况在承试方安排试验中期评审，以便及时审查试验进展情况和最新试验结果。 试验结束后还有 哪