机械可靠性试验技术研究现状和展望

2014-11-10尹廷亭

科技创新导报 2014年12期

尹廷亭

摘要：机械设备质量的一个重要表征以及其技术的核心就是其可靠性，但是，想要对其机械设备的可靠性进行相应的评价与表达；那么，就必须要对其进行可靠性试验。而机械产品可靠性试验相对于电子产品可靠性试验而言，其理论技术仍处于相对不太成熟的阶段。因此，该文主要就其可靠性试验技术的研究现状进行了分析，并对其今后的发展问题进行了相应探讨。

关键词：可靠性试验研究现状展望

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（c）-0023-01

机械可靠性试验，实际上就是指在对原材料、机械设计、制造工艺等进行定量、定性分析的基础之上，对该机械设备的可靠性进行评判的过程。此外，机械的可靠性试验所得到的的一些参数，还能够降低其维修的费用，为机械产品的合格率等提供相应的数据参考。因此，对机械进行可靠性试验，是十分重要的。但是，在我国对机械可靠性试验的研究起步是比较晚的，而且，还存在着“在理想的状态下，只要是机械设备按照其原本早已规划好的图纸而生产出来，那么就可以达到其可靠性的要求。”等错误的观点。该文将对机械可靠性试验技术的发展现状进行研究，然后，再对其发展的前景进行展望。

1 机械可靠性试验技术的研究现状

在通常的情况下，机械的可靠性试验往往是需要耗费大量人力物力的，同时也需要消耗大量的时间。因此，在各型号的研制过程方面，总是面临着任务重、时间紧等难题；而在研制阶段，又面临着技术难度大、重点交叉等问题；所以，如何在较短的时间里，用最少的费用，研制出最有用的装备系统，显然已经成为了其研究的一大难题。

为此，目前往往是把产品的耐久性试验、环境试验以及性能试验，与其可靠性试验一起结合起来进行的。进行这样的一个综合试验，不仅可以节约费用、时间以及人力，而且还可以避免漏掉那些在单项试验中容易被忽视的缺陷，避免重复试验。虽然拥有如此多的优点，但是在其试验的发展现状中，仍存在着较多的问题。

1.1 缺乏专项人员

因为在通常的可靠性试验中，往往总是几台样车同时进行试验，而对于可靠性的专项人员而言，他们的人数往往有限，根本无法兼顾每一台车的试验情况。此外，在一些情况下，还需要其他的协助人员进行可靠性信息的记录工作，此时，其记录的信息往往会不够准确、详细，给考核指标以及可靠性维修参数的计算，带来一定程度的困难。

1.2 试验前把关不严

在可靠性试验之前，往往需要安排可靠性增长试验，其主要是在工程研制基本结束之后，产品的布局和结构基本接近定型，产品的功能和性能基本达到了设计的要求，在这之后再进行可靠性试验，对其故障所采取到的信息，其时效性更高。

但是，通常有些企业单位为了赶时间，往往在还没有完全地解决这一轮的问题，就已经开始了对下一轮工作的研制、设计、试验等。在这种情况下，老问题还没有完全的解决，在新一轮的试验中，又会出现新的问题，造成问题的叠加，不知从何下手解决问题。

2 机械可靠性试验技术的特点

在机械可靠性缓慢发展的过程中，由于其产品的特殊性，导致了其可靠性试验具有着其本身的某些特点。

（1）由于，我国的机械可靠性试验仍处于萌芽阶段，对其某些工作的理论研究还不够的深入。但是，机械产品的某些零部件往往是以耗损性失效为主的，绝大多数电子产品的故障，又是随机性的，其寿命服从于指数分布的。因此，已颁发的、现行的某些可靠性试验的设计方案、分析方法等，都是依据电子产品的失效事故而设定的，对机械类产品的可靠性试验并不是那么的适用。

（2）在机械可靠性试验中，其对环境因素的依赖以及其失效机制的多样性，决定了其性能劣化的程度和机械的寿命长短。这不但取决于应力因素，而且还与环境因素有关。

而且，因为其并没有标准的可靠性试验，因此，机械产品的早期事故往往不能像电子产品故障那样，仅通过环境应力的筛选试验就可以给予排除；再加上，对于其机械产品来说，其试验环境和外场环境往往都是比较的恶劣、复杂，因此，这也无疑增加了其机械可靠性增长模型的描述困难性。

3 对机械可靠性试验技术发展的展望

3.1 机械可靠性试验的技术理论前景

在机械可靠性试验技术理论中，小样本参数分析和评定措施是其参数处理问题中的一个核心问题，而贝叶斯论点则可以很好地处理小样本的统计问题，所以，在机械可靠性试验的技术理论中，可以广泛的应用贝叶斯论点。

在国外，就贝叶斯论点的应用上，存在着较大的争议，在其使用上往往比较的谨慎，但是，其仍然还是得到了许多业内人士的喜爱，并且在对其处理小样本问题时，仍然给予了很高的期望。

在机械可靠性试验的过程中，其参数往往是小子样，甚至是极小子样，在其实施可靠性研究评定中，往往需要借助于某些信息以及相关的经验，才能得出有效的评定。然而，贝叶斯论点则可以很好地将其余参数与试验信息进行融合，因此，在可靠性试验参数研究领域里，其得到了广泛的应用。同时，在寿命试验里，为了进行加速寿命的试验环节，也可以使用贝叶斯理论进行数据的评定工作。

3.2 MEMS可靠性试验的前景

现阶段，在我国的各行各业中，都广泛应用着微机械以及微机电体系技术，MEMS为微机械与微机电体系的简写。

微机械往往依赖于硅微加工技术，可以在投入成本较少的情况下，大批量的进行生产，与微电子芯片具有一定的类似性，与常规的机械制造相比，其性价比有了较大幅度的增高。

而微电子机械体系则是指，有别于常规的大于1 cm的机械尺度，在毫米乃至微米的范围之间，但还没有深入到更微观的层面的一种技术。在微机械里广泛应用的某些机械，其主要涵盖了声、热、力、光以及生物、化学等诸多的方面，表现为具有传导、能力转换等效果。

MEMS可靠性试验技术，为多学科高新科技的有机穿插、渗透以及结合，其使用前景一片光明，应用范围非常广泛。

3.3 可靠性增长试验技术的前景

机械产品的开发往往需要反复的“试验——完善——再试验”，在这一连串的试验过程中，产品一般会持续的出现一些弊病。通过对这些弊病的分析、解决、完善之后，其产品的可靠性就会得到持续的提升，这便是机械产品的可靠性增长试验。

在以前，可靠性增长试验只应用于电子类的产品，但目前，为了增强机械产品的可靠性，也慢慢地应用其可靠性增长试验。

4 结语

总之，目前，在机械可靠性试验技术的发展过程中，仍然存在着许多的问题，等待着我们去解决。但是，事物总是在曲折中前进的，在解决问题的过程中，机械可靠性试验技术也得到了较快的发展。

参考文献

[1] 涂林.卧式加工中心可靠性试验技术研究[D].重庆大学，2012.