可靠性工程
可靠性工程主要研究如何使產品在規(guī)定條件下、規(guī)定時間內完成規(guī)定的功能。
可靠性工程包括可靠性管理、可靠性評定、可靠性設計、可靠性分析、可靠性試驗五個方面。
可靠性管理:規(guī)劃產品在壽命周期中的可靠性工作并進行監(jiān)督和檢查,使可靠性工作處于受控狀態(tài)。
可靠性評定:利用產品在研制過程中的試驗數據,評估產品當前達到的可靠性指標,判斷系統設計方案能達到預期的可靠性水平。
可靠性設計:選擇能滿足產品可靠性要求的方案和元器件,利用可靠性設計手段實現產品的可靠性指標。
可靠性分析:通過可靠性分析如FMEA(故障模式、影響分析)、FTA(故障樹分析)、SCA(潛在通道分析)、容差分析等發(fā)現產品的可靠性薄弱環(huán)節(jié),環(huán)境可靠性檢測測試,為設計改進提供支持。
可靠性試驗:通過試驗發(fā)現或消除產品的可靠性薄弱環(huán)節(jié),為設計改進提供支持或通過試驗確定產品的可靠性水平。ESS(環(huán)境應力篩選試驗)、可靠性增長試驗、可靠性鑒定試驗、可靠性驗收試驗。
可靠性強化試驗系統特征
可靠性強化試驗的顯著效果得益于應力的強化,傳統的試驗設備不能滿足這種要求。
快速溫變系統
采用液氮制冷,其極限溫度范圍可達-100~ +200 ℃, 溫變率可高達40~60 ℃/ min。
試驗過程一般只需要較少的幾個循環(huán)便可激發(fā)出產品的缺陷。
氣動式三軸六自由度振動系統
整體系統由臺面、氣動激振器和控制系統三個主要組成部分
可產生多軸連續(xù)的非高斯寬帶偽隨機振動信號
振動頻率的低頻能從5Hz 起振,環(huán)境可靠性檢測,高頻可達到10KHz
振動方向包括X、Y、Z 軸向的線加速度和轉動加速度
多應力綜合試驗系統
系統綜合了zui關鍵的環(huán)境應力: 高強度三軸六自由度隨機振動、 高溫變率大溫度范圍的溫度循環(huán);
實踐表明在綜合應力作用下好多 缺陷的激發(fā)比單應力快的多。
可靠性強化試驗的實施
可靠性強化試驗的故障處理
產品規(guī)范規(guī)定的應力水平之內發(fā)現的產品缺陷和短板必須改進
產品規(guī)范規(guī)定的應力水平之外發(fā)現的產品缺陷和短板,原則上也必須改進,但受原材料、元器件等水平的限制而不能進行改進的,需給出論證報告
所有的失效,必須查明原因,搞清失效機理,若為元器件失效,必須進行失效分析
受技術發(fā)展水平、認識水平限制,短期內不能改進的缺陷和短板,環(huán)境可靠性檢測機構,所內需專題立項,進行長期技術攻關
所有的改進,采取措施后必須進行試驗驗證
驗證有效的改進措施由產品設計師系統在現有產品和后續(xù)新研產品中進行落實和推廣
環(huán)境與可靠性工程
(1)兩者聯系
環(huán)境工程中對產品遭遇的未來環(huán)境和環(huán)境條件研究的結果,可靠性設計和試驗可以直接利用。
可以認為環(huán)境工程是可靠性工程的一個基礎, 許多環(huán)境工程工作應在可靠性試驗開展前完成。
(2)應用階段
環(huán)境試驗必須在研制早期進行,以保證有足夠的時間和信息來糾正暴露出的缺陷。
環(huán)境試驗是可靠性試驗的基礎,一個不通過環(huán)境試驗的產品,根本談不上可靠不可靠。
(3)兩者區(qū)別
試驗項目
電工電子產品試驗標準
軌道交通產品試驗標準
軍i用裝備試驗標準
檢測設備
檢測案例
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