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如何正确认识 MTBF
例: 已知设备是服从指数分布规律，且失效率λ＝ 4×10－4小时，请求出平均无 故障工作时间是多少？ 如果要求有90%的把握不出故障，其使用时间应如何选择？ 对于指数分布来说带入公式：MTBF＝ 1/λ。可知其平均无故障时间为：MTBF ＝1/ 4×10－4 ＝2500小时由于要求90%的把握不出故障（即可靠水平r＝ 90%），则根据可靠寿命公式： tr＝2.302（lg 1/r）/λ解得： tr＝ 2.302×0.0458/ 4×lO－4小时＝263.6小时 使用时间不应超过263小时。如要求产品有90%的把握不出故障，其工作时间 不要超过MTBF的十分之一。
环境试验需要注意的细节 1、从一个试验转换到下一个试验必须测试参数 2、超应力试验后的样品一般不要再继续试验 3、试验样品根据情况需要有恢复时间 4、通电试验要保证冷凝不会影响工作、低温不要使电容 器不能工作，高温要在技术规范允许的条件下 5、元器件和整机的试验存在差异，不要盲目套用
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四, 环境试验内容
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温度试验
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温度试验
循环次数一般为5次，除非另有规定
严酷程度试验严酷程度由低温与高温温度差值、转换 间和循环次数确定试验设备和要求 温度冲击试验可采用两箱法。
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温度试验
3. 确认是否符合产品交收的可靠性定量要求 4. 确定产品的使用寿命、贮存寿命。
5. 发现－分析－纠正的循环过程，不断提高产品质量
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环境试验和可靠性试验
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环境试验应用范围
1. 产品的设计定型(型式)验证试验 2. 可靠性增长试验 3. 用于生产检查的试验（例行试验) 4. 用于产品的验收试验 5. 可靠性寿命试验 6. 研究性试验和失效分析验证 7. 环境应力筛选试验（ESS和HASS） 8. 产品的极限应力试验(RET,HALT)
最严酷的环境试验标准是汽车工业和宇航企业的标准；
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环境试验标准
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环境试验标准
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试验步骤
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
预处理 ——为消除或部分消除试验样品以前经历的各种效应， 在条件试验前对试验样品所做的处理。 初始检测 ——目的是保留试验前的技术参数，用于试验后的比 较 试验样品在试验设备中的安装（GJB）要考虑安装和连接问题 试验 ——把试验样品暴露在试验环境中，以确定这些条件对试 验样品的影响。 恢复 ——在条件试验之后，最后检测之前，为使试验样品的性 能稳定所做的处理 中间检测 ——中间过程的参数测试 重复（3）～（5）(7)最终检测 ——试验结束的参数测
高温试验要求 1、试验时，试验样品应尽可能放在试验箱中央，以便在试验样品的 任何部分和箱壁之间有尽可能大的空间。
2、试验箱的容积对试验样品体积之比应不小于5：1。
3、试验样品任何表面和相对应的箱壁之间的最小距离应不小于10～ 20cm（距离与样品体积大小，散热瓦数有关）。
高低温试验设备: 两箱法；一箱法；两液槽法。
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平均寿命（MTTF、MTBF)
求平均寿命的估计值要注意以下内容： 1、抽样要随机化，排除人为因素的干扰。 2、一般来说，子样越大，估计的结果越精确。 3、完全寿命试验中全部样品都必须在试验中失效，就可以 采用算术平均值去估计平均寿命。 4、试验过程中样品无失效或部分失效时，可采用截尾寿命 试验。 5、截尾寿命试验需要使用其他的公式估计平均寿命
注意： 定购方要注意可靠水平 r
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整机MTBF评价的方法
全寿命试验的局限性, 使用加速试验的可能性解决方法 1、不同的定时截尾试验的选择 2、参数点估计的极大似然估计法（指数分布） 3、参数的区间估计（指数分布） 4、最佳和简单线性无偏估计（威布尔分布） 5、目的不是寿命评价的HALT和HASS（提高使用可靠性） 注意： 所有试验室的MTBF都是估计值，如果有现场失效率统计数 据，MTBF的可信度更高，因此生产单位完全可以通过统计 失效率或维修数量来推算MTBF。
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环境试验目的
1. 考核产品在各种环境条件下的适应性和耐受性 2. 排除早期失效提高产品的质量 3. 为失效分析提供验证数据和有效的信息 4. 为寿命试验和加速寿命试验提供试验手段
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环境试验意义
1. 确定产品在各种环境条件下工作或贮存时的可靠性， 为设计、生产、使用提供有用的信息。
2. 充分暴露产品的潜在缺陷，为产品的改进、减少维修费 用及保障费用提供信息。
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温度试验
低温试验要求: 1、试验样品任何表面与其对应的箱（室）壁间的最小距离大于 15cm, 2、箱（室）体积对试验样品体积之比不小于 5:1（电子、仪表、低 压电器类）或 10:1（电视、变压器、高压电器等产品）， 3、在无强迫空气循环试验（优先选用）情况下，试验箱（室）与试 验样品大小及其散热总量比较起来应足够大，要大到可以模拟 “自由空气 ”条件的影响。 4、用有强迫空气循环的试验箱（室）进行试验时，风速应尽可能低。 5、条件试验结束时，对通电运行或加负载的试验样品应先停止通电 或卸去负载，气条件范围内，箱（室）内温度变 化的速率为不大于 1℃/min（不超过 5min时间的平均值）。 6、中间测量一般在箱内，样品不移出。
环境
78年电视机的MTBF300～500小时，年返修率95％ 从可靠性的发展历史看可靠性是战争的产物；是产品的 重要指标；是企业的命脉。
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环境试验目的
1. 考核产品在各种环境条件下的适应性和耐受性
2. 排除早期失效提高产品的质量
3. 为失效分析提供验证数据和有效的信息 4. 为寿命试验和加速寿命试验提供试验手段
产品可靠性试验
Jeryl Hu Oct 13, 2009
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目录
一, 二, 三, 四, 五, 六, 产品可靠性概述 可靠性试验基础知识 环境试验标准 环境试验内容 可靠性筛选试验 选择合适的环境试验和试验应力
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一, 产品可靠性概述
国外： 40年代重视可靠性，50年代调查分析、统计试验，60年 代失效分析，强调环境试验的重要性70年代可靠性工程 国内： 50年代建立环境适应性试验基地60年代提出可靠性问题、 70年代开展可靠性研究80年代以后可靠性保证、管理、 系统工程
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截尾寿命试验
截尾寿命 定时截尾试验 定数截尾试验
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如何正确认识 MTBF
一批产品的MTBF＝10万小时如何认识它？ 一、通过MTBF我们可以知道该批产品的失效率λ产品在指 数分布的情况下，MTBF和失效率之间存在一个可靠性数学 中最为常见的公式： MTBF =根据公式我们可以了解MTBF 为10万小时的产品，其失效率是多少？λ＝1/MTBF＝ 1/100000＝1×10－5小时 二、通过MTBF我们可以了解该批产品的年返修率将10万小 时换算为年（年＝8760小时），大约是11.4年，带入公式 求出每年产品的失效率为λ＝1/11.4年＝0.087年 结果是MTBF＝10万小时，该批产品的年返修率是8.7%。
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三, 环境试验标准
1、国标（GB242 1‾4、GJB360）与IEC是设备和元器件 的通用标准； 2、军标（GJB150，MIL810）是设备环境试验标准； 3、国家标准（GB、JIS、BS）协会标准（IPC） 4、企业标准是已经过裁剪的，针对企业产品的标准；
标准中不能说那个更好、更有效保证可靠性； 一般来说
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环境试验顺序
试验顺序对产品的影响 1、湿热试验后低温试验湿度试验会对产品的缝隙存有水， 低温结冰时会扩大缝隙。 2、振动与湿度的关系振动导致两种材料的结合缝隙扩大， 湿热试验水汽更容易进入。 3、湿热试验后温度循环的影响湿热后残存的水汽在温度 循环加电工作时，容易形成电解，导致离子迁移
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环境试验顺序
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环境试验顺序
确定试验顺序的几种方法 1、从最严酷的试验项目开始安排试验顺序; 2、从最不严酷的试验项目开始安排试验顺序; 3、从前一个试验所产生的结果由后一个试验来暴露或加强. 4、从产品实际可能遇到的起主要影响的环境因素出现的次序考虑， 安排试验顺序 5、只要有可能，试验顺序的确定应以设备使用时工作条件资料为基 础，当这种资料不能得到时，建议采用能给出最显著影响的试验 顺序。 6、考虑试验经费和试验时间来安排试验顺序
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环境试验类型
环境试验是检验产品对各种环境应力的适应性,常用于快 暴露产品缺陷的试验,是可靠性试验的主要技术手段.
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本章小结
环境试验的发展历程, 环境试验目的、意义, 应用范 围环境试验和可靠性试验的不同环境试验的基本概念
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二, 可靠性试验基础知识
MTBF,即平均无故障时间，英文全称是“Mean Time Between Failure”。是衡量一个产品（尤其是电器产品）的 可靠性指标。单位为“小时”。它反映了产品的时间质量， 是体现产品在规定时间内保持功能的一种能力。它仅适用 于可维修产品, 在产品修复后, 可重新算MTBF. 同时也规 定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为 MTBF。 MTTF (mean time to failure，平均失效前时间)，定义为随 机变量、出错时间等的“期望值”。但是，MTTF经常被错误 地理解为，“能保证的最短的生命周期”。它仅适用于不可 维修产品.MTTF的长短，通常与使用周期中的产品有关， 其中不包括老化失效。 11
可靠寿命、中位寿命与特征寿命
产品的可靠度R（t）是时间的函数，随着时间的延长，产 品的可靠度会越来越小。假定开始工作时t＝0，可靠度R （0）＝1。以后在不同的时刻，产品的可靠度将具有不同 的r值。在可靠性工作中经常需要知道，对于给定可靠水 平r，产品的可靠度下降到r时的时间是多少?这个时间就称 为产品的可靠寿命 R(tr)＝ r 产品失效数与可靠寿命t r的关系为： 失效数n（r）＝100（1－r）％由上面的公式可求出可靠 寿命与失效的样品数指数分布时可靠寿命与失效率的关系： tr ＝－lnr-1/λ＝2.302(lg 1/r) /λ