Методика ускоренных испытаний

Методику ускоренных испытаний аппаратуры разрабатывают на основе НТД с учетом специфики функционирования, назначения, условий эксплуатации, конструктивных особенностей аппаратуры.

Проводить ускоренные испытания допускается только в технически обоснованных случаях в соответствии с НТД на изделие.

При организации ускоренных испытаний большое значение имеет выбор воздействующих факторов: однофакторного (температура или влажность, или др.); многофакторного (температура, биологические факторы, давление, механические воздействия и др.).

При ускоренных испытаниях необходимо, чтобы критерий распределения отказов во времени и по причинам соответствовал критерию и распределению отказов при нормальных испытаниях.

Исследовательские ускоренные испытания на долговечность и сохраняемость проводят путем экспериментального определения параметров в зависимости от срока службы аппаратуры и от значений воздействующих факторов внешней среды.

Во время подготовки к испытаниям разрабатывается программа испытаний согласно ГОСТ 22261-94, ГОСТ 15150-69, ГОСТ 24682-81,

ГОСТ 15151-69, ГОСТ 14254-96, ГОСТ 24981-81, ГОСТ 9.048-89, ГОСТ 24728-81 в зависимости от категорий и группы изделий.

С момента начала испытаний должны быть зафиксированы наработка аппаратуры, все отказы, повреждения, дефекты и моменты их возникновения, условия, при которых появились отказы.

Испытательные камеры и стенды должны обеспечивать заданные режимы. Допустимые отклонения на внешние воздействующие факторы составляют: температура ±3 °С; относительная влажность ±3 %; давление ±5 %; амплитуда вибрации ±15 %; частота вибрации ±2 Гц на частотах до 50 Гц, ±5 Гц на частотах выше 50 Гц; ускорение (вибрации, удары) ±20 %.

Испытания проводят циклически, каждый цикл состоит из совместного воздействия основных разрушающих факторов и одновременного или попеременного воздействия дополнительных испытательных факторов, имитирующих эксплуатационные факторы согласно ТУ или ПИ.

Если заранее известно, что отказ объекта вызывают только одновременно воздействующие испытательные факторы, а остальные факторы лишь выявляют их, допускается проводить нециклические испытания.

В НТД на методы испытаний должны быть указаны количество образцов, виды и последовательность воздействующих факторов, а также число циклов испытаний, необходимых для определения влияния основных воздействующих факторов.

Граничные значения воздействующих факторов допускается определять с помощью косвенных критериев.

Результаты анализа и обработки данных всех испытаний, контроля и измерений, включая и данные о выявленных отказах и неисправностях, допущенных отступлениях (отклонениях) от требований НТД или ПИ на изделие и их причинах, приводятся в отчетах. В отчетных документах и прилагаемых к ним материалах отражают необходимые сведения об объекте испытаний, цели и задачи испытаний, место проведения, методику проведения испытаний, схему размещения измерительных преобразователей, сведения о средствах контроля и измерений. Вид отчетных документов с результатами испытаний должен соответствовать требованиям НТД или ПИ на конкретный вид аппаратуры. Если имеются отклонения от требований НТД, то указываются причины отклонения. Объем и содержание материалов, помещаемых в отчетных документах, должны соответствовать целям и задачам испытаний.

Ускоренные испытания осуществляются в основном по следующим направлениям:

  • • минимизация времени испытания изделий при условии, что надежность аппаратуры не ниже требуемого значения; эта задача может быть решена путем оптимизации (стабилизации) режимов и условий испытаний, обеспечивающих достижение требований полноты выявления дефектов;
  • • определение оптимального значения параметров надежности с использованием информации о характере случайного процесса возникновения отказов из условия получения максимальной эффективности применения данного вида (метода) испытаний.

Постановка задачи, последовательность организации ускоренных испытаний и определение параметров воздействующих факторов иллюстрируются схемой, приведенной на рис. 5.10.

Этапы организации ускоренного испытания объекта на основе информационных потоков

Рис. 5.10. Этапы организации ускоренного испытания объекта на основе информационных потоков

На первом этапе осуществляется анализ условий эксплуатации аппаратуры (объекта) с выбором нормируемых и количественных показателей надежности.

На втором этапе определяются функции и задачи испытаний, по выполнению которых будет оценено качество функционирования изделия.

На третьем этапе проводятся экспериментальные исследования надежности аппаратуры, регистрируются значения параметров внешних воздействующих факторов, обеспечивающих предельную степень форсирования испытаний.

На четвертом и пятом этапах на основании статистических данных в зависимости от конструкции аппаратуры окончательно принимаются форсирующие факторы и продолжительность испытаний, режим ускоренных испытаний на воздействие влажности и морского тумана.

На шестом этапе обеспечиваются точность, допустимая предельная погрешность испытуемой аппаратуры, средств контроля, измерения и испытаний.

Форсированные испытания вновь разрабатываемой и серийно выпускаемой продукции включают следующие этапы:

  • 1) разработка методики выбора форсирующих факторов и форсирующего режима (на основании статистических данных) для обеспечения максимально возможного ускорения испытаний, при этом физическая природа возникновения отказов должна оставаться неизменной;
  • 2) определение интервальных значений коэффициента ускорения при различных внешних воздействующих факторах и нахождение разных законов распределения времени работы изделия до отказа;
  • 3) определение динамики распределения и выяснение причины отказов во время нормальных испытаний (принцип наследственности);
  • 4) определение зависимости между вероятностями безотказной работы в нормальном и форсированном режимах;
  • 5) формирование исходных данных по проведению ускоренных испытаний на надежность.

Для окончательного уточнения исходных параметров форсирующих факторов и времени воздействия этих факторов на изделие с применением ЭВМ, разработки и составления алгоритма поиска необходимо учитывать параметры технологической наработки испытуемого изделия {до и после испытания).

Согласно РД 50-581-85 проведение технологической наработки позволяет выявлять и устранять скрытые дефекты, допущенные в процессе проектирования, изготовления и испытания.

Формы учета отказов и дефектов аппаратуры разрабатываются в соответствии с требованиями программы испытаний.

Для уточнения исходных данных и составления алгоритма необходимо рассмотреть принцип наследственности, позволяющий решать ряд задач теории надежности и ускоренных испытаний. На его основе была разработана теория инвариантности, устанавливающая не изменяющиеся от партии к партии характеристики надежности изделий. Этот принцип в теории надежности называется принципом инвариантности. Сущность принципа инвариантности состоит в том, что предполагается существование такого набора конструктивных параметров со изделия с начальными значениями со0? которые однозначно определяют эволюцию изделия в любом режиме испытаний. Другими словами, если у двух изделий начальные значения соо параметров со совпадают, то технические параметры, описывающие работоспособность этих изделий, будут изменяться во времени по одному и тому же закону. Отсюда следует, что эти изделия одинаково долго проработают безотказно в режиме в.

На основании статистических данных, форсирующих факторов, точности и достоверности показателей испытаний составляется структурная схема обобщенного алгоритма определения области (критерия) работоспособности объекта, где оценки точности моделирования ЕТМ зависят от точности полученных результатов.

Специфика проблемы ускоренных испытаний аппаратуры заключается в необходимости одновременного решения двух органически связанных задач: сокращения продолжительности испытаний и уменьшения числа испытуемых образцов.

Сократить продолжительность испытаний можно рационально, используя законы математической статистики и общую теорию планирования эксперимента с применением ЭВМ.

Математическая основа метода должна базироваться на закономерностях процессов разрушения изделия при эксплуатации и испытаниях. Для решения второй задачи необходимо привлечение априорной информации о физическом или статическом характере процессов старения, протекающих в аппаратуре и ее элементах, и привлечение современных математических методов для оптимального использования статистических данных многофакторного эксперимента.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >