Полная версия

Главная arrow Товароведение arrow Организация и технология испытаний

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Организация ускоренных испытаний

Сложность и ответственность задач, решаемых с помощью современной аппаратуры, заставляют предъявлять к ее надежности весьма высокие требования. Наряду с этим наблюдается тенденция к увеличению времени tp работы аппаратуры с определенным показателем надежности. Как правило, задаваемые вероятности безотказной работы P(tp) = 0,97...0,99 при весьма больших значениях tv.

Для определения соответствия аппаратуры таким высоким требованиям необходимо проведение продолжительных испытаний над большими объемами выборок. При этом время испытаний может достигать такой продолжительности, что для современной аппаратуры подобные испытания становятся проблемой. При больших значениях заданного времени безотказной работы они не обеспечивают необходимой оперативности контроля надежности изделий, а при больших значениях вероятности безотказной работы не дают достаточной достоверности результатов контроля и испытания [2].

Чтобы правильно оценить реальную надежность разрабатываемой или серийно выпускаемой аппаратуры, ее необходимо экспериментально испытать в условиях воздействия тех факторов, которые наиболее сильно влияют на долговечность и сохраняемость. На проведение экспериментального исследования аппаратуры в реальных условиях требуются длительное время и существенные экономические затраты.

Перечисленные затруднения являются естественной причиной поиска таких методов, которые позволили бы сократить продолжительность испытаний и объем выборки.

Цель ускоренных испытаний - изменение параметров элементов и узлов аппаратуры при сокращении длительности испытаний и одновременной интенсификации режимов работы и условий эксплуатации аппаратуры.

Методы ускоренных испытаний

Величину, показывающую во сколько раз уменьшается значение критериев долговечности или срока сохраняемости при испытаниях относительно заданных значений показателей долговечности или срока сохраняемости в эксплуатации (при хранении до ввода в эксплуатацию), называют коэффициентом ускорения испытаний.

Таким образом, если испытания в нормальном режиме проводят в течение времени /н, а в форсированном режиме - /и, тогда интенсивность отказов, соответственно, равна и ^и, а коэффициент ускорения испытаний определяется отношением

Способы организации ускорения испытаний на надежность подробно рассмотрены в литературе [1—3].

Ускорения испытаний аппаратуры достигают ужесточением воздействия факторов внешней среды. Повышенное воздействие на элементы и узлы аппаратуры приводит к сравнительно быстрому их изнашиванию и старению. При ускоренных испытаниях значения воздействующих на аппаратуру факторов (температура, влажность, электрические и механические нагрузки и др.) должны, как правило, превышать предельные значения, при которых еще сохраняется нормальная работа типовых функциональных узлов и аппаратуры.

Главной научной проблемой теории испытаний, в том числе ускоренных, является разработка и исследование моделей объектов и процессов их старения и изнашивания. В качестве основной модели старения и изнашивания принимают математическую модель в виде однородной или неоднородной цепи Марковского.

Исходя из модели процессов износа, старения и самовосстановления аппаратуры [3], можно выделить три основных метода ускоренных испытаний.

Первый метод ускоренных испытаний, называемый форсированными испытаниями, заключается в ужесточении режимов испытаний, эквивалентном такому изменению вектора параметров эксплуатации X, при котором увеличивается скорость протекания процессов износа и в отдельных случаях - самовосстановления. Для увеличения скоростей естественного старения, а также скорости износа используют изменение параметров внешних условий U - температуры, давления, влажности и т. п.

Недостатками этого метода ускорения являются:

  • • возможность существенного изменения физико-химических процессов старения, изнашивания или самовосстановления;
  • • практическая невозможность числовой оценки корреляции между

значениями параметров испытаний, принадлежащих как U, так и X, и параметрами скоростей протекания процессов изнашивания, особенно для вновь освоенных изделий или при изменении технологии производства изделий;

• невозможность количественных оценок основных характеристик надежности испытуемых изделий - ресурса, времени наработки на отказ, масштабных коэффициентов и т. п.

В силу этих особенностей первый метод ускорения можно применять при сравнительных или контрольных испытаниях. Для проведения определительных испытаний этот метод ускорения практически непригоден.

Второй метод ускоренных испытаний предусматривает прекращение испытаний до наступления отказа.

На основе методов индивидуального прогнозирования эволюционных тенденций развития процессов старения и изнашивания [2] определяется момент отказа Тотк. Сущность этого метода заключается в идентификации параметров тренда, характеризующего изменение текущего значения параметра у (/) во времени с последующим прогнозированием полученного тренда до момента времени т0ТК, соответствующего выходу тренда из области допустимых значений Сдоп. Согласно ГОСТ 3.1507-84, ГОСТ 16504-81, ГОСТ Р 50779.42-99, ГОСТ Р 50779.43-99, ГОСТ Р 50779.11-2000, ГОСТ 15467-79 и РД 50-532-85 в качестве прогнозируемых величин могут быть использованы либо параметры качества изделия, либо функции от этих параметров.

Основными недостатками этого метода ускоренных испытаний являются:

  • • априорная неизвестность вида трендов, которая хотя и может быть устранена за счет одновременного использования нескольких видов трендов, однако требует существенного увеличения объемов вычислений;
  • • трудность нахождения определяющих надежность параметров;
  • • практическая невозможность установления определяющих параметров допустимых значений объекта, что не позволяет прогнозировать Тотк,
  • • малые значения коэффициентов ускорения, которые лежат в основном в пределах 2,0...3,5.

Однако, несмотря на упомянутые недостатки, второй метод ускоренных испытаний позволяет установить не только значение 1^, но и его доверительные интервалы [1,2].

В силу изложенных особенностей второй метод целесообразно применять для определительных испытаний, а также в случае необходимости разделения изделий по качественным группам. Кроме того, использование второго метода ускоренных испытаний позволяет создать группу методов ускоренных неразрушающих испытаний.

Третий метод ускоренных испытаний заключается в совместном применении первого и второго методов. Установлены и качественные изменения при совместном применении первых двух методов. Эти изменения позволяют в основном избежать недостатков первого метода за счет

параллельного проведения испытаний при значениях U и X, предусмотренных НТД.

Для третьего комбинированного метода ускоренных испытаний характерны следующие недостатки:

  • • невозможность проведения одновременного испытания нескольких изделий;
  • • сложность вычислительных процедур.

При анализе недостатков каждого метода ускоренных испытаний необходимо учитывать, что широкое применение вычислительной техники в основном исключает все недостатки, связанные с большим объемом вычислений. Как правило, для повышения эффективности испытаний и снижения экономических затрат следует, где возможно, увеличивать объемы вычислений, если они приводят к упрощению или сокращению сроков самих испытаний.

При разработке методов ускоренных испытаний на надежность важным является учет еще одного классификационного признака, определяющего отношение проведенных оценок или суждений к генеральной совокупности изделий. В этой связи можно выделить следующие группы методов: оценки надежности единичного изделия, группы изделия и генеральной совокупности изделий.

Приведенная классификация методов ускоренных испытаний может быть дополнена как за счет введения дополнительных, так и за счет дальнейшей детализации приведенных классификационных признаков.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>