市政工程设计汇报.ppt
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1、汇 报 人: 严荣松汇报单位: 中国市政工程华北设计研究总院有限公司 国家燃气用具质量监督检验中心,输配设施中橡胶可靠性预测时测试介质研究,01 |可靠性的检测02 |燃气用橡胶的加速寿命试验03 |结论与建议,可靠性检测,在寿命期各阶段的应用,可靠性检测,可靠性检测,产品失效盆浴曲线,可靠性测试目的:淘汰有缺陷的器件:材料缺陷、工艺缺陷、设备状况等因素引入;根据使用要求,筛去不符合的器件:寿命、使用环境,如温度、辐射、振动等,可靠性检测,可靠性检测,原材料物理可靠性测试,可靠性检测,半成品/成品的可靠性测试,可靠性检测,调压器及其部件工作环境,可靠性检测,半成品/成品的可靠性测试,燃气用橡胶
2、的加速寿命试验,1. 加速寿命试验概要2. 加速寿命试验原理3. 失效模式和失效机制4. 加速寿命试验 5. 加速模型6. 寿命预测与加速系数,以缩短实验时间为目的, 比基准条件加严的条件下进行的实验种类 : 加速寿命测试, 加速应力测试 加速寿命测试(ALT:Accelerated Life Test) 比正常使用条件加严的应力水准下进行试验, 促进产品的故障, 从尽快时间内收集的故障信息中, 推定寿命-应力的关系, 从而推定使用条件下的寿命的一种测试 加速应力测试(AST:Accelerated Stress Test) PBA, Units 等 Assembly作为对象, 适用温度和任意
3、振动的阶梯形的应力, 找出设计裕量的过程中, 发现并改善设计中的弱点, 从而提高可靠性的一种测试,1.1 加速试验的定义,加速寿命试验概要,加速寿命试验和加速应力试验的比较,1.2 加速寿命试验的必要性及效果,必要性在产品开发方面, 为了调查潜在的故障模式、比较设计和制造方法或评价可靠性,并进行寿命试验;在品质和性能测试方面,确保市场的竞争力要求在极短的时间内开发并评价出产品。因此在尽快的时间内,需要得到有关产品的可靠性的信息, 为此使用加速寿命实验。,加速寿命试验概要,效果 通过缩短试验周期和开发周期 ,最终可以降低开发费用; 尽快可以收集到为了评价设计的产品的性能信息和潜在的故障模式, 设
4、计上的弱点, 重要器件的确认等有关可靠性的信息;尽快地推定使用条件下的可靠性尺度 (故障率, 寿命等 ),可以保证可靠性。,1.3 加速方法,时间加速 增加连续或间歇动作的次数来进行加速的方法 (进行30000次的行程大于50%全行程和频率大于5次/min的启闭动作),加速寿命试验概要,利用退化特性的加速 对于使用时间, 具有退化特性的项目 严密的意义上讲不能说是加速, 但是缩短时间的这点上, 可以认为是加速的一种形式应力(温度, 湿度, 振动, 电压, 压力等 )加速 把应力设计加严后做试验并促进故障的 所谓的加速试验一般表示为对应力的加速 Strength Stress : 故障,1.4
5、应力施加的方法,恒定应力加速试验(constant-stress accelerated test) 应力施加方法中的最代表性的方法 将一定水准的应力维持到试验结束时间为止的方法步进应力加速试验(step-stress accelerated test) 将应力水准变为阶梯形的(主要是增加)实验方法,加速寿命试验概要,序进应力加速试验(progressive-stress accelerated test) 随着时间的推移, 连续地增加应力的加速实验方法 应力的增加率很难维持为一定的比例循环应力加速试验(cyclic-stress accelerated test) 对试验产品上所加的应力水准
6、像正弦曲线一样,发生周期变化的实验方法,应力,时间,1.4 应力施加的方法,加速寿命试验概要,应力施加方法的优缺点,1.4 应力施加的方法,加速寿命试验概要,加速试验就是提高使用项目时所受的外部和内部应力并促进故障现象进行的反应速度和退化 将市场上由应力所发生的全部故障机制或反应过程,能如实的加速是很困难的 加速的应力范围当中,使加速可能的条件应满足下列条件 1) 失效机制的不变性 2) 退化或失效模式的统一性(规则性),加速寿命试验的原理, 即使施加了同样的应力,根据条件,产生不同的失效机制; 组件或材料的失效机制是多样的 ,但是即使施加了加严的应力,失效机制也不会发生变化,而在实际使用条件
7、下,模拟出同样的失效机制就是加速寿命试验的基本原则; 当失效机制不发生变化时,应力和各种试验条件下的寿命分布具有规则性。,2.1 失效机制的不变性,S1 S2 S3,应力,时间,f(t),加速寿命试验的原理, 在退化过程中,有各种失效机制的存在,因此有时无法决定加速参数,也存在很难实证和确认故障机制的情况,这时如下图调查退化(或故障)模式并推定退化过程; 退化(或失效) 模式表现为定量模型。,2.2 退化或失效模式的同一性及规则性,时间,参数退化量,S1S2S3,加速寿命试验的原理,加速寿命试验的原理,50组测试 退化模式的统一性, 定义 : 不能完成或满足项目所要求的功能或性能的事件 在故障
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