機械可靠性試驗技術研究現狀和展望

尹廷亭

摘 要：機械設備質量的一個重要表征以及其技術的核心就是其可靠性，但是，想要對其機械設備的可靠性進行相應的評價與表達；那么，就必須要對其進行可靠性試驗。而機械產品可靠性試驗相對于電子產品可靠性試驗而言，其理論技術仍處于相對不太成熟的階段。因此，該文主要就其可靠性試驗技術的研究現狀進行了分析，并對其今后的發展問題進行了相應探討。

關鍵詞：可靠性試驗 研究現狀 展望

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（c）-0023-01

機械可靠性試驗，實際上就是指在對原材料、機械設計、制造工藝等進行定量、定性分析的基礎之上，對該機械設備的可靠性進行評判的過程。此外，機械的可靠性試驗所得到的的一些參數，還能夠降低其維修的費用，為機械產品的合格率等提供相應的數據參考。因此，對機械進行可靠性試驗，是十分重要的。但是，在我國對機械可靠性試驗的研究起步是比較晚的，而且，還存在著“在理想的狀態下，只要是機械設備按照其原本早已規劃好的圖紙而生產出來，那么就可以達到其可靠性的要求?！钡儒e誤的觀點。該文將對機械可靠性試驗技術的發展現狀進行研究，然后，再對其發展的前景進行展望。

1 機械可靠性試驗技術的研究現狀

在通常的情況下，機械的可靠性試驗往往是需要耗費大量人力物力的，同時也需要消耗大量的時間。因此，在各型號的研制過程方面，總是面臨著任務重、時間緊等難題；而在研制階段，又面臨著技術難度大、重點交叉等問題；所以，如何在較短的時間里，用最少的費用，研制出最有用的裝備系統，顯然已經成為了其研究的一大難題。

為此，目前往往是把產品的耐久性試驗、環境試驗以及性能試驗，與其可靠性試驗一起結合起來進行的。進行這樣的一個綜合試驗，不僅可以節約費用、時間以及人力，而且還可以避免漏掉那些在單項試驗中容易被忽視的缺陷，避免重復試驗。雖然擁有如此多的優點，但是在其試驗的發展現狀中，仍存在著較多的問題。

1.1 缺乏專項人員

因為在通常的可靠性試驗中，往往總是幾臺樣車同時進行試驗，而對于可靠性的專項人員而言，他們的人數往往有限，根本無法兼顧每一臺車的試驗情況。此外，在一些情況下，還需要其他的協助人員進行可靠性信息的記錄工作，此時，其記錄的信息往往會不夠準確、詳細，給考核指標以及可靠性維修參數的計算，帶來一定程度的困難。

1.2 試驗前把關不嚴

在可靠性試驗之前，往往需要安排可靠性增長試驗，其主要是在工程研制基本結束之后，產品的布局和結構基本接近定型，產品的功能和性能基本達到了設計的要求，在這之后再進行可靠性試驗，對其故障所采取到的信息，其時效性更高。

但是，通常有些企業單位為了趕時間，往往在還沒有完全地解決這一輪的問題，就已經開始了對下一輪工作的研制、設計、試驗等。在這種情況下，老問題還沒有完全的解決，在新一輪的試驗中，又會出現新的問題，造成問題的疊加，不知從何下手解決問題。

2 機械可靠性試驗技術的特點

在機械可靠性緩慢發展的過程中，由于其產品的特殊性，導致了其可靠性試驗具有著其本身的某些特點。

（1）由于，我國的機械可靠性試驗仍處于萌芽階段，對其某些工作的理論研究還不夠的深入。但是，機械產品的某些零部件往往是以耗損性失效為主的，絕大多數電子產品的故障，又是隨機性的，其壽命服從于指數分布的。因此，已頒發的、現行的某些可靠性試驗的設計方案、分析方法等，都是依據電子產品的失效事故而設定的，對機械類產品的可靠性試驗并不是那么的適用。

（2）在機械可靠性試驗中，其對環境因素的依賴以及其失效機制的多樣性，決定了其性能劣化的程度和機械的壽命長短。這不但取決于應力因素，而且還與環境因素有關。

而且，因為其并沒有標準的可靠性試驗，因此，機械產品的早期事故往往不能像電子產品故障那樣，僅通過環境應力的篩選試驗就可以給予排除；再加上，對于其機械產品來說，其試驗環境和外場環境往往都是比較的惡劣、復雜，因此，這也無疑增加了其機械可靠性增長模型的描述困難性。

3 對機械可靠性試驗技術發展的展望

3.1 機械可靠性試驗的技術理論前景

在機械可靠性試驗技術理論中，小樣本參數分析和評定措施是其參數處理問題中的一個核心問題，而貝葉斯論點則可以很好地處理小樣本的統計問題，所以，在機械可靠性試驗的技術理論中，可以廣泛的應用貝葉斯論點。

在國外，就貝葉斯論點的應用上，存在著較大的爭議，在其使用上往往比較的謹慎，但是，其仍然還是得到了許多業內人士的喜愛，并且在對其處理小樣本問題時，仍然給予了很高的期望。

在機械可靠性試驗的過程中，其參數往往是小子樣，甚至是極小子樣，在其實施可靠性研究評定中，往往需要借助于某些信息以及相關的經驗，才能得出有效的評定。然而，貝葉斯論點則可以很好地將其余參數與試驗信息進行融合，因此，在可靠性試驗參數研究領域里，其得到了廣泛的應用。同時，在壽命試驗里，為了進行加速壽命的試驗環節，也可以使用貝葉斯理論進行數據的評定工作。

3.2 MEMS可靠性試驗的前景

現階段，在我國的各行各業中，都廣泛應用著微機械以及微機電體系技術，MEMS為微機械與微機電體系的簡寫。

微機械往往依賴于硅微加工技術，可以在投入成本較少的情況下，大批量的進行生產，與微電子芯片具有一定的類似性，與常規的機械制造相比，其性價比有了較大幅度的增高。

而微電子機械體系則是指，有別于常規的大于1 cm的機械尺度，在毫米乃至微米的范圍之間，但還沒有深入到更微觀的層面的一種技術。在微機械里廣泛應用的某些機械，其主要涵蓋了聲、熱、力、光以及生物、化學等諸多的方面，表現為具有傳導、能力轉換等效果。

MEMS可靠性試驗技術，為多學科高新科技的有機穿插、滲透以及結合，其使用前景一片光明，應用范圍非常廣泛。

3.3 可靠性增長試驗技術的前景

機械產品的開發往往需要反復的“試驗——完善——再試驗”，在這一連串的試驗過程中，產品一般會持續的出現一些弊病。通過對這些弊病的分析、解決、完善之后，其產品的可靠性就會得到持續的提升，這便是機械產品的可靠性增長試驗。

在以前，可靠性增長試驗只應用于電子類的產品，但目前，為了增強機械產品的可靠性，也慢慢地應用其可靠性增長試驗。

4 結語

總之，目前，在機械可靠性試驗技術的發展過程中，仍然存在著許多的問題，等待著我們去解決。但是，事物總是在曲折中前進的，在解決問題的過程中，機械可靠性試驗技術也得到了較快的發展。

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