【文章內容簡介】 katt ???? )1(1)(1)(??)(t? kattr ?? 1)(60 由 ，在 Duane 模型中，產品的 平均 MTBF累積函數(shù) 與其 瞬時 MTBF函數(shù) 的關系為： 即在可靠性增長試驗過程中， 任一時刻產品的瞬時 MTBF值是 MTBF累積平均值的 倍 。兩邊取對數(shù)， 則有 即瞬時 MTBF與累積 MTBF為 兩條平行直線 ,由于 0＜ ｋ ＜１ 因此在雙邊對數(shù)坐標紙上 (見圖 ） ， 任一時刻的 總是 比 大 。 ktt???1)()( ??k?11)1ln ()(ln)(ln ktt ??? ???)(t?)(t?? )1ln( k??kattt ??? ??1)(1)(??61 雙對數(shù)紙上的 Duane模型 MTBF 1000 100 10 1/a 1 10 100 1000 10000 t )(t?)(t??)1ln( k??62 阿里亞娜火箭可靠性增長情況（ Duane） 可靠性增長試驗 模型 63 杜安（ Duane） lnC(t)=lnα(1β)lnt, θi= θc / β 可靠性鑒定試驗 驗證試驗 ? 鑒定試驗： 驗證產品設計是否達到規(guī)定的可靠性，為生產前的試驗。 ? 驗證試驗： 對交付的產品進行評價。 ? 試驗方案的類別 ? 按壽命特點： ? 連續(xù)型、成敗型 ? 按截尾方式分： ? 定時、定數(shù)、貫序 64 可靠性鑒定試驗 驗證試驗 ? 生產方風險 α 。表示產品整體 實際上合格 時由于是抽樣試驗而判定為不合格的概率； ? 使用方風險 β表示產品 整體不合格 時，由于是抽樣試驗而被判定為合格的概率。 ? 設計鑒定試驗鑒定產品能否定型，是否已經達到要求的可靠性設計指標，這種試驗以使用方利益為主，可使值大些。 ? 當產品通過設計鑒定轉入批生產后，由于生產過程中有可能引進不可靠因素，而使生產質量不穩(wěn)定，這時需要進行驗收試驗，當產品實際水乎達到合格質量水乎時，應以高概率接收，即 α可取小些。 可靠性鑒定試驗 原則 ? 誤收風險（ β風險）、誤拒風險（ α風險） 66 可靠性鑒定試驗 定時截尾 ? 設 θ為平均壽命， θ0為可接收的平均壽命，稱為平均壽命的檢驗上限，試驗方案以高概率 接收 MTBF真值接近 θ0的產品； ? θi為拒收的 MTBF值，稱為 MTBF的檢驗下限，試驗方案以高概率拒收 MTBF真值接近 θi的產品。產品平均壽命為 θ時的接收概率為 L(θ) 可靠性鑒定試驗 定時截尾 68 隨機抽取樣品 n個 ， 當試驗進行到規(guī)定的時間 t0就停止 ， 共失效 r個樣品 ，合格判定數(shù)為 c， 若 r=c，合格 ， 否則不合格 ， 拒收 。 方案參數(shù)： T=nt0， c 可靠性驗證試驗 序貫試驗 ? 對小樣本可靠性試驗，常用序貫壽命試驗方案，充分利用試驗過程中的信息，考察故障出現(xiàn)時相應的總試驗時間T，若 T相當長，則認為產品合格，若 T相當短，則認為產品不合格，若 T不長不短則繼續(xù)試驗。 可靠性驗證試驗 序貫試驗 ? 產品壽命服從指數(shù)分布時 ， 在總試驗時間 T內出現(xiàn)的故障數(shù)是隨機變量 ， 服從泊松分布 ， 設產品的平均壽命為 θ， 則出現(xiàn) r次故障的概率為 可靠性驗證試驗 序貫試驗 ? 當 P1(r)/P0(r)很大時，則可理解為 θ ＝ θ 1的可能性很大，認為產品不合格，當 P1(r)/P0(r)很小則可理解為 θ＝ θ 0的可能性很大，認為產品合格；若 P1(r)/P0(r)不大不小，則難下結論，需繼續(xù)試驗。選擇一個較大的數(shù) A和一個較小的數(shù) B ? A＞ B ＞ 0，使 可靠性驗證試驗 序貫試驗 ? 若要繼續(xù)試驗，則 兩邊取對數(shù)，整理得 令 可靠性驗證試驗 序貫試驗 現(xiàn)取 又已知 θ 0 、 θ 1 ，故可得接受和拒收判據(jù) 可靠性驗證試驗 序貫試驗 r=3 r=2 r=1 75 舉 例 ? 某產品進行可靠性增長試驗，試驗總累積時間 T達到1200小時結束試驗，其間發(fā)生故障 30次（見表） ? 由 值，在雙對數(shù)坐標紙上得到 Duane模型的增長直線（見圖） ))(,( TiTi ??76 （三）壽命試驗和加速壽命試驗 壽命試驗的分類 1） 長期壽命試驗包括長期貯存試驗和 長期工作壽命試驗 ，后者是傳統(tǒng)的壽命試驗方法 ， 又分 靜態(tài)偏置 和 動態(tài)工作 2種 。 靜態(tài)偏置就是加直流額定負荷的試驗 ， 所用設備簡單 ， 結果有一定價值 。 動態(tài)工作是模擬產品實際工作狀態(tài) ， 例如集成電路在規(guī)定負載和加輸入信號條件下所作的壽命試驗 ， 它比靜態(tài)試驗的結果更準確 ， 但設備較為復雜 。 （三）壽命試驗和加速壽命試驗 壽命試驗的分類 由于電子元器件水平迅速提高 ， 長期壽命試驗方法遇到很大困難 。 例如為了以 90％ 置信度驗證失效率為 1108h1的元件 ，如果采取長期壽命試驗的方法 ， 需用 23000只試驗 10000小時無實效 ， 這個代價高到不現(xiàn)實的程度 。 因此 ， 廣泛采用了加速壽命試驗的方法 。 2） 加速壽命試驗：就是在不改變產品失效機理 、 不引入新的失效因子的前提下 ， 提高試驗應力 ， 加速產品失效進程 ，再根據(jù)加速試驗結果 ， 預計正常應力下的產品壽命 。 （三）壽命試驗和加速壽命試驗 壽命試驗的分類 2） 加速壽命試驗： 根據(jù)應力施加的方式 ， 加速壽命試驗可分為恒定應力 、 步進應力 、 序進應力加速壽命試驗三種 。 ① 恒定應力加速壽命試驗：將一定數(shù)量的試樣分幾組 ， 每組固定一個應力水平進行試驗 。 試驗因素單一 ， 數(shù)據(jù)容易處理 ，外推精度較高 ， 故最常用 。 （三）壽命試驗和加速壽命試驗 壽命試驗的分類 2） 加速壽命試驗： ② 步進應力加速壽命試驗：以積累損傷失效物理模型為理論依據(jù) ， 試驗時 ， 每組樣品固定一個逐級升高應力的時間 ， 直到足夠數(shù)量的樣品失效為止 。 一般假定前一級試驗對本級試驗的影響可忽略不計 ， 實際上往往不可忽略 ， 所以試驗的預計精度較低 。 優(yōu)點是試驗周期較短 ， 通常用于工藝對比 、 篩選摸底定性分析場合 。 （三）壽命試驗和加速壽命試驗 壽命試驗的分類 2） 加速壽命試驗： ③ 序進應力加速壽命試驗：可近似看作步進應力的每級應力差很小的極限情況 。 進行這種試驗需專門的程序控制 ， 一般很少采用 。 （三）壽命試驗和加速壽命試驗 壽命試驗設計 1） 試驗目的 ① 可靠性測定 ， 即確定產品的壽命分布和失效率 、 平均壽命等參數(shù)； ② 可靠性試驗 ， 即通過壽命試驗來判斷某批產品能否符合規(guī)定的可靠性要求； ③ 可靠性鑒定 ， 就是鑒定產品的設計和生產工藝是否能生產出符合可靠性要求的產品 。 （三）壽命試驗和加速壽命試驗 壽命試驗設計 2） 試驗對象 壽命試驗的樣品必須在篩選試驗和例行試驗的合格批中抽取 ，所選擇的樣品必須具有代表性 。 樣品數(shù)量要能保證統(tǒng)計分析的正確性 ， 又要考慮試驗代價不能太大 ， 并為實驗設備條件所允許 。 3） 試驗條件 要了解產品貯存壽命 ， 需施加一定的環(huán)境應力；要了解產品工作壽命 ， 需施加一定的環(huán)境應力和電應力 。 并且試驗條件要嚴格控制在誤差很小的范圍內 ， 保證試驗的一致性 。 （三）壽命試驗和加速壽命試驗 壽命試驗設計 4） 試驗截止時間 壽命試驗做到全數(shù)試樣失效是不現(xiàn)實的 ， 從統(tǒng)計分析的角度來看 ， 也是不必要的 ， 只要有一定部分的試樣失效就可以停