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什么是机械可靠性试验?有哪些分类?

来源:机械可靠性试验 浏览:418次 时间:2023-05-12

什么是机械可靠性试验

先来了解可靠性,可靠性是指产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力。产品在设计、应用过程中,不断经受自身及外界气候环境及机械环境的影响,而仍需要能够正常工作,这就需要以试验设备对其可靠性进行验证。可靠性试验是为了解、分析、评价、提高产品的可靠性而进行的一类试验总称,指通过试验测定和验证产品的可靠性,研究在有限的样本、时间和使用费用下,找出产品薄弱环节。机械可靠性试验是为了保证产品在规定的寿命期间,在预期的使用、运输、流通环境条件下,保持功能可靠性而进行的活动。

可靠性测试的目的

1. 在研发阶段用以暴露试制产品各方面的缺陷,评价产品可靠性达到预定指标的情况;

2. 生产阶段为监控生产过程提供信息;

3. 对定型产品进行可靠性鉴定或验收;

4. 暴露和分析产品在不同环境和应力条件下的失效规律及有关的失效模式和失效机理;

5. 为改进产品可靠性,制定和改进可靠性试验方案,为用户选用产品提供依据。

机械可靠性试验目的

  1.特征

  以力作用为突出特征,考核、评价产品在力作用下的功能可靠性、结构完好性。

  2.目的

  用模拟试验的方法检验产品在力学环境(冲击、振动、碰撞、跌落等)的功能和适应性,来验证产品在研发、设计、制造中是否达到预期目标。

可靠性试验分类

按项目可分为环境试验、寿命试验、特殊试验和现场使用试验。

(1)可靠性环境试验

该项试验包括的项目较多,主要有:①气候条件,如温度、湿度、气压、风雪、盐雾、腐蚀性气体等,②机械条件,如振动、冲击、离心、碰撞、跌落、失重、噪声、冲击波等,③辐射条件,如太阳辐射,核辐射等。

(2)寿命试验

寿命试验是可靠性试验的一个极其重要的内容,通过这种试验,可以了解产品工作的寿命特征、失效规律,并算出产品失效率和平均寿命等可靠性指标。产品的寿命试验,按时间长短又可分为长期寿命试验和加速寿命试验。

(3)特殊试验

特殊试验就是用特殊的仪器对继电器进行试验和检查。这种试验不仅在可靠性试验中应用,而且在可靠性筛选试验中用得较多。如x射线检查、红外线检查、氦质谱检漏、放射性示踪检漏等。

(4)现场使用试验

现场试验的环境条件就是产品使用的实际条件。现场试验时样品可以多些、时间可长些。通过这项试验可以获得实用的统计数据,为改进和提高产品质量提供较准确的依据。

可靠性试验类型

可靠性试验根据试验的地点、目的、项目、产品的开发阶段、施加应力的强度、试品的破坏情况以及抽样方案的不同而可分为若干类型。如:

1、按试验地点可分为实验室试验和现场试验;

2、按试验项目可分为环境试验、筛选试验及寿命试验;

3、按试验目的可分为可靠性测定试验、可靠性验证试验及可靠性增长试验;

4、按产品开发阶段可分为研制试验、鉴定试验及验收试验;

5、按施加应力的强度可分为正常应力及强化应力试验;

6、按试品破坏与否可分为破坏性试验及非破坏性试验;

7、按样本规模可分为全数试验及抽样试验;

8、按抽样方案可分为定时截尾试验、定数截尾试验及序贯试验。

机械性能可靠性测试常规产品如下:

振动试验、冲击试验、碰撞试验(摆锤冲击试验装置,IK垂直冲击试验装置,钢球冲击试验装置)、跌落试验(单臂跌落试验机,双翼跌落试验机,零跌落试验机)、斜面冲击试验、倾翻试验(稳定性试验台)、硬度试验。

可靠性试验的测试方法是什么?

从硬件角度出发,可靠性测试分为两类:

一种是以行业标准或者国家标准为基础的可靠性测试。比如电磁兼容试验、气候类环境试验、机械类环境试验和安规试验等。

另一种是企业自身根据其产品特点和对质量的认识所开发的测试项目。比如一些故障模拟测试、电压拉偏测试、快速上下电测试等。

下面分别介绍这两类可靠性测试。

1. 基于行业标准、国家标准的可靠性测试方法

产品在生命周期内必然承受很多外界应力,常见的应力有业务负荷、温度、湿度、粉尘、气压、机械应力等。各种行业标准、国家标准制定者给出了某类产品在何种应用环境下会存在多大的应力等级,而标准使用者要根据产品的应用环境和对质量的要求选定相应的测试条件即应力等级,这个选定的应力等级实质上就是产品测试规格。

在产品的测试阶段,我们必须在实验室环境下对足够的测试样本一一施加相应的应力类型和应力等级,考察产品的工作稳定性。对于通信设备而言,常见的测试项目至少包括电磁兼容试验、安规试验、气候类环境试验和机械环境试验,而上述四类测试项目还包含很多测试子项,比如气候类环境试验还包括高温工作试验、低温工作试验、湿热试验、温度循环试验等。此类测试项目还有很多,这里就不做详细介绍。总的而言,所有的测试项目都属于规格符合性测试(即PASS或者FAIL测试),试验的目的都是模拟产品在生命周期内承受应力类型和应力等级,考察其工作稳定性。

2. 企业设计的可靠性测试方法

由于网络产品的功能千差万别,应用场合可能是各种各样的,而与可靠性测试相关的行业标准、国家标准,一般情况下只给出了某类产品的测试应力条件,并没有指明被测设备在何种工作状态或配置组合下接受测试,因此在测试设计时可能会遗漏某些测试组合。比如机框式产品,线卡种类、线卡安装位置、报文类型、系统电源配置均可灵活搭配,这涉及到的测试组合会较多,这测试组合中必然会存在比较极端的测试组合。再如验证该机框的系统散热性能,最差的测试组合是在散热条件机框上满配最大功率的线卡板;如果考虑其某线卡板低温工作性能,比较极端的组合时是在散热条件最好的机框上配置最少的单板且配置的单板功耗最小,并且把单板放置在散热最好的槽位上。

总之,在做测试设计时,需要跳出传统测试规格和测试标准的限制,以产品应用的角度进行测试设计,保证产品的典型应用组合、满配置组合或者极端测试组合下的每一个硬件特性、硬件功能都充分暴露在各种测试应力下,这个环节的测试保证了,产品的可靠性才得到保证。

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