Лекция 2. Виды и методы испытаний

Климатические факторы

Значительное влияние на работу изделий оказывает температурный режим эксплуатации, важнейшие показатели которого – абсолютные годовые минимумы и максимумы температуры.

Широта местности и континентальность обуславливают плавное и последовательное изменение температуры, а топографические условия (высота над уровнем моря, форма рельефа) нарушают этот плавный ход.

Для различных зон эксплуатации характерны различные сочетания и длительность воздействия климатических факторов, вызывающих в элементах этих устройств протекание сложных физико-химических процессов, изменяющих свойства и вызывающих отказы изделий.

При конструировании используют допустимые значения воздействующих климатических факторов, при которых гарантируется надежная работа аппаратуры.

Пример допустимых значений климатических факторов для зоны умеренного климата:

Категории размещения изделий

1 4

Температура воздуха, ^оС

Максимальная +40 +35

Минимальная -40 + 1

Относительная влажность

воздуха при температуре

+25^оС 100% 98%

Колебания температуры

воздуха за 8 часов, ^оС +40 +20

Допустимые значения климатических факторов зависят от конструктивного исполнения аппаратуры, что связано с тем, что климатические условия функционирования есть совокупность естественных и искусственных воздействий.

Влияние климатических воздействий может быть связано с наличием в конструкции сопряжений частей из материалов с разными температурными коэффициентами линейного расширения.

Пример. Потрескивание корпуса работающего телевизора при проветривании комнаты в зимнее время.

При перепаде температур ∆Т в сопряженных частях возникают механические напряжения

ξ=Е(α₁ – α₂)∆Т,

где Е - модуль упругости, α₁ и α₂ – температурные коэффициенты линейного расширения материалов.

Механические напряжения определяют устойчивость аппаратуры к температурным колебаниям – при значениях ξ , превышающих допустимые, возможно разрушение изделия.

Другой опасный климатический фактор – повышенная влажность среды, что связано с агрессивным воздействием паров воды на большинство используемых материалов, приводящим к изменению их электрофизических свойств и механических характеристик.

В зависимости от внешних условий , влага может присутствовать в виде водяных паров, воды или льда. Особенно нежелательным является воздействие на аппаратуру воды, которая может проникать внутрь аппаратуры из внешней среды через отверстия в корпусе, а также образовываться за счет конденсации водяных паров при понижении температуры.

Влага вызывает коррозию металлических деталей, нарушение работы механизмов, окисление контактов. Этот процесс усугубляется при повышенных температурах и наличии во влаге агрессивных веществ.

Наиболее интенсивная коррозия возникает в местах соединения деталей из разнородных металлов, поскольку в месте контакта во влажной среде образуется гальваническая пара (детали – электроды, вода – электролит).

Влага поглощается в той или иной степени практически всеми пластмассами и лакокрасочными покрытиями, применяемыми в электронной аппаратуре.

Проникновение влаги может иметь:

- капиллярную природу – проникновение воды в материал происходит через микроскопические трещины, поры и т.д.;

- диффузную природу – заполнение промежутков между молекулами плотного изоляционного материала молекулами воды.

Влага ухудшает свойства изоляционных материалов: уменьшает их электрическое сопротивление (с 300 – 1000 Мом при нормальных условиях до 1 Мом при увлажнении) и механическую прочность, увеличивает диэлектрическую проницаемость и потери.

Пример влагопоглощения некоторых материалов (см. ГригорьянС.А. Конструирование….Феникс, 2007)

Для защиты от воздействия влажности применяют специальные покрытия, устойчивые материалы, герметизацию узлов и т.д., что, однако, не гарантирует получение 100% успеха (в сварных и паяных швах имеют место быть микрополости, полимерные материалы способны сорбировать и пропускать пары воды.

Пленочные покрытия

Применяются для защиты отдельных деталей и узлов лакокрасочные, металлические и другие покрытия небольшой толщины.

Поскольку в полной мере ни одно из покрытий защиту от влаги не обеспечивает, то в каждом конкретном случае конструктор выбирает наиболее подходящий вариант.

Толстостенные оболочки

Обладают повышенными влагозащитными свойствами. Выполнятся в виде:

-заливка– это упаковка в изоляционную массу, которая заполняет все свободное пространство внутри узла или аппарата в целом;

- обволакивание – это выполняется окунанием изделия в изолирующий компаунд;

- опресовка – защита изделия толстым слоем полимера методом литьевого или трансфертного прессования.

Активная влагозащита

Этот способ защиты реализуется путем осушения воздуха внутри герметичной упаковки (при хранении) или в герметичном корпусе изделия.

Осуществляется с помощью специальных влагопоглотителей (например, гранулированный крупнопористый силикагель способен поглощать влагу из воздуха до 70% от собственной массы).

Биологические воздействия.

Эти воздействия определяются совокупностью факторов.

Биологический фактор – организмы или их сообщества, вызывающие нарушение работоспособности аппаратуры.

Биологическое повреждение – событие, состоящее в выходе какого-либо параметра под действием биофактора за границы НТД.

Классификация включает четыре вида биоповреждений:

- механические повреждения при контакте;

- ухудшение эксплуатационных параметров;

- биохимическое повреждение;

- биокоррозия.

Механическое повреждение – вызывается макроорганизмами, размеры которых сравнимы с размерами аппаратуры. Механическое разрушение может произойти при контакте в результате столкновения, прогрызания или уничтожения изделия:

столкновение птиц с самолетами или антеннами РЛС,

прогрызание материалов грызунами (крысами, белками и др.), а также открыточелюстными насекомыми (муравьями, термитами),

уничтожение изделий происходит в процессе питания организмов.

Ухудшение эксплуатационных параметров вызывается биозагрязнением, биозасорением и биообрастанием.

Биозагрязнение – выделения и продукты жизнедеятельности, впитывающие влагу, приводят к изменению параметров аппаратуры.

Биозасорение – споры грибов, семена растений, отмирающие растения и организмы.

Биообрастание бактериями, грибами, губками, водорослями, моллюсками усиливает коррозию материалов.

Биохимическое разрушение – широко распространенный вид разрушений, вызываемый микроорганизмами.

Биологическое потребление, как подвид биохимического разрушения, связано с предварительным химическим разрушением ферментами чаще всего одного из компонентов пластических материалов (низкомолекулярных соединений), что открывает путь коррозии, ухудшает термодинамические свойства материалов. Химическое действие продуктов обмена повышает агрессивность среды, стимулирует коррозию металлов.

Физико-химическая коррозия на границе материал – микроорганизм обусловлена действием аминокислот и других органических кислот, продуктов гидролиза.

Органические кислоты и другие метаболиты, обладая высокой проводимостью, могут быть основной причиной снижения поверхностного и объемного электрического сопротивления материалов, уменьшения напряжения пробоя, увеличения тангенса угла диэлектрических потерь, разрушения лакокрасочных покрытий.

Бактерии – самая многочисленная группа одноклеточных микроорганизмов, которые быстро размножаются (делением) и легко приспосабливаются к изменяющимся условиям среды.

Плесневые грибы играют доминирующую роль среди микроорганизмов и отличаются от бактерий более сложным строением.

Эффективность действия микроорганизмов на материалы и элементы аппаратуры объясняется тем, что благодаря микроскопическим размерам они проникают в микротрещины материала и быстро размножаются.

Исследования в электронной промышленности показали, что 45% готовых интегральных микросхем содержат споры плесневых грибов 19 видов. Источниками их появления являются руки рабочих, технологическая среда, воздух в производственных помещениях. Зарастание интегральных схем колониями «черной плесени» дает 40,7% брака. Правда, применение горячих операций на начальных стадиях технологического процесса значительно

снижает число таких колоний. Благоприятное действие оказывает также аэрация воздуха в производственных помещениях.

Среди насекомых наибольший вред причиняют термиты или «белые муравьи», которые повреждают любые материалы и изделия, встречающиеся на их пути к пище, месту окукливания и строительства гнезд. Щели, шероховатости поверхности, углубления удобны для передвижения насекомых, при этом их наиболее привлекают теплые предметы. Разрушениям подвергаются прежде всего целлюлозосодержащие материалы (дерево, бумага) и мягкие натуральные и синтетические материалы (резина, полиэтилен, пенополистирол и др.). Большие скопления насекомых часто служат причиной коротких замыканий и прочих нарушений работы СИ.

Грызуны наносят в основном механические повреждения, вызывая обрывы, замыкания, нарушения герметизации. Грызуны повреждают различные приборы, их упаковку, теплоизоляцию, резино-технические изделия, кабельную продукцию. Кроме нанесения прямых повреждений аппаратуры грызуны загрязняют ее экскрементами, объедками, шерстью.

Космические воздействия

Этот вид воздействий характеризуется совокупностью ряда специфических факторов:

- электромагнитные и корпускулярные излучения,

- глубокий вакуум,

- лучистые тепловые потоки,

- невесомость,

- метеорные частицы (метеорная пыль),

- гравитационные поля и др.

Выделяют три среды: межзвездную, межпланетную, атмосферу планет.

Межзвездная среда – состоит из межзвездного газа и мельчайших частиц (пыли), заполняющих пространство в галактиках.

Межзвездная среда вблизи Солнца переходит в межпланетную среду, заполняющую пространство между планетами Солнечной системы.

Более близкая к нам среда – атмосфера Земли, включая ее внешнюю часть, именуемую экзосферой.

Пример, изменения параметров атмосферы Земли с высотой:

Высота, км Давление, Па Плотность, г/см³ Температура, К Характеристика вакуума

Уровень моря 1,33*10⁵ 1,2*10^-3 293 ---

2*10² 8,5*10⁵ 3*10^-13 1200 Глубокий

5*10² 4*10^-7 3*10^-16 1600 Глубокий

Температура в околоземном пространстве характеризует лишь кинетическую энергию частиц газа, которая не оказывает прямого влияния на температуру открытых поверхностей приборов, устанавливаемых на космических аппаратах, в силу большой разреженности среды.

Условия эксплуатации аппаратуры в космосе характеризуется воздействием корпускулярных излучений. Поток элементарных частиц высокой энергии (протоны, ядра гелия и других более тяжелых элементов) приходит на Землю изотропно от удаленных областей Галактики. Это первичные космические лучи. Взаимодействуя с атомными ядрами воздуха, они порождают в атмосфере Земли вторичное излучение, которое образуется практически всеми известными элементарными частицами.

В первичных космических лучах различают галактические и солнечные лучи, связанные с активностью Солнца. Первые содержат частицы очень большой энергии (до 10²¹ эВ) с низкой плотностью потоков частиц. Солнечные космические лучи испускаются Солнцем только во время хромосферных вспышек, а радиальный поток плазмы солнечной короны (солнечный ветер) присутствует в межпланетном пространстве постоянно. Энергия солнечных космических лучей (≤10¹⁰ эВ) многократно превышает энергию солнечного ветра.

В 1958 году были открыты радиационные пояса Земли, представляющие относительно стабильные гигантские области скопления заряженных частиц высоких кинетических энергий, захваченные и удерживаемые магнитным полем Земли. Открыты внутренний и внешний радиационные пояса Земли, которые относятся к естественным. Наряду сними существуют искусственные радиационные пояса, которые образуются в результате ядерных взрывов в верхних слоях атмосферы и состоят в основном из электронов.

Метеорные частицы заполняют как межзвездную, так и межпланетную среду. Плотность их потока быстро убывает с увеличением их массы. Так плотность потока микрометеоров с размерами в десятые доли микрометра составляет 10^-2 м^-2с^-1, тогда как плотность потока из частиц размером в десятые доли миллиметра уменьшается на 6-7 порядков. Поэтому вероятность столкновения с ними космического аппарата весьма мала.

Характеристика некоторых метеорных частиц:

Масса, г Радиус, мкм Толщина пробиваемого

алюминиевого листа, мм

25 49200 213

9,95*10^-6 362 1,21

Термовакуумные факторы космического пространства связаны с нарушением теплообмена в изделиях и специфическим воздействием вакуума.

Глубокий вакуум характеризуется крайне низкими концентрациями частиц, плотностью и давлением. Поэтому тепловое воздействие вакуума проявляется в снижении теплоотвода от энерговыделяющих узлов из-за отсутствия конвекции и резкого падения теплопроводности газа. Практически, теплоотвод осуществляется только за счет лучистого обмена и непосредственного контакта. В такой ситуации возникает необходимость существенного снижения электрической нагрузки на тепловыделяющие элементы в сравнении с нормативной и применения специальных схем принудительного теплоотвода.

Другое негативное проявление воздействия глубокого вакуума – сублимация материалов в форме потери массы оксидных пленок из-за испарения и осаждения испаряющихся частиц металла на более холодных участках конструкции, приводящее к поверхностному шунтированию вплоть до короткого замыкания токоведущих участков.

При контактировании твердых неметаллических материалов наблюдается увеличение коэффициента трения. Так, у графита он возрастает в вакууме в 10 раз, а износ увеличивается в 1000 раз.

Основным источником лучистых тепловых потоков в космическом пространстве служит Солнце – на каждый квадратный метр обращенной к Солнцу поверхности в окрестности Земли поступает ежесекундно около 1400Дж энергии солнечного электромагнитного излучения. Одновременно и Земля посылает на космические объекты тепловой поток, складывающийся из собственного земного излучения и отраженного атмосферой солнечного теплового потока.

Невесомость как фактор воздействия космического пространства проявляется лишь в виде влияния на тепловой режим изделий через изменение гидродинамики теплоносителей, процессов кипения и конденсации хладоагентов.

Механические воздействия.

В процессе эксплуатации на объектах-носителях и при транспортировании конструкции изделий подвергаются воздействию внутренних и внешних механических сил.

Внутренние силы возникают вследствие работы механизмов внутри самих изделий, чаще всего за счет эксцентриситета вращающихся узлов (например, якорь электродвигателя), вызывая «силовое» механическое возбуждение конструкции.

Воздействие внешних сил передается от объекта-носителя на изделие через точки их крепления, вызывая «кинематическое» возбуждение.

К таковым относятся:

- вибрация,

- линейные нагрузки,

- ударные нагрузки,

- звуковое давление (акустические шумы).

Каждый вид воздействия характеризуется совокупностью кинематических параметров и их типовыми значениями для реальных объектов-носителей.

Последствия воздействий характеризуются динамическим параметром – силой F, действующей на конструктивный элемент массой m, и моментом этой силы M_F или механическим напряжением σ, возникающим при деформации конструкции.

В результате механических воздействий в конструкциях изделий могут происходить обратимые и необратимые изменения.

Обратимые изменения связаны с временным нарушением устойчивости функционирования и проявляются в виде:

- «виброшумов» элементов конструкции и монтажных соединений;

- изменения геометрических размеров элементов и паразитной модуляции параметров электроэлементов;

- нарушения электрических контактов, «дребезг» контактов реле.

Необратимые изменения связаны с нарушением целостности конструкции из-за превышения пределов прочности их материалов, с возникновением явления усталости материалов, что особенно характерно для цветных металлов.

Для большинства применений измерительных устройств и электронной аппаратуры наибольшую опасность представляют вибрация и удары.

Вибрация – это периодические колебания, которые возникают в изделии под действием внешней возмущающей силы. При этом, обычно имеют место колебания одновременно в разных направлениях, содержащие несколько гармонических составляющих.

Вибрации приводят к поломкам конструкции, обрывам проводов, нарушению герметичности, к механическим напряжениям и деформациям, самопроизвольному развинчиванию резьбовых соединений и т.д.

Наиболее часто вибрационные нагрузки на СИ возникают при их установке на движущиеся объекты. Например, на самолетах вибрации вызываются работой силовой установки, автоколебаниями рулей и элеронов, срывами воздушного потока и образованием вихрей.

Механическая прочность, необходимая для нормального функционирования аппаратуры во время и после воздействия вибрационных нагрузок, закладывается на этапе проектирования изделий.

Например, прибор можно представить в виде механической колебательной системы с одной степенью свободы:

Система состоит из груза массой m, пружины с жесткостью С и демпфера вязкого трения с коэффициентом демпфирования η, размещенными на столе вибростенда. Движение массы определяется изменением только одной координаты Х под действием возбуждающей силы F_осн.

В соответствии со вторым законом Ньютона на каждый элемент конструкции изделия при вибрации действуют силы:

Инерции F= ma

Тяжести Р_.= mg

Где a – ускорение элемента при вибрации,

g – ускорение свободного падения.

Отношение силы инерции к силе тяжести называется перегрузкой:

G=a/g

Значение перегрузки показывает, во сколько раз дополнительная сила инерции, действующая на элемент конструкции, больше его веса.

Уравнение движения системы может быть получено на основе принципа Даламбера: в каждый момент времени все силы (в т.ч. сила инерции), действующие на систему, находятся в равновесии.

Уравнение движения массы относительно положения статического равновесия имеет вид

m + η + Сx = Asin ωt

где - ускорение, - скорость, А – амплитуда вибрации с частотой ω.

После ряда преобразований решение уравнения можно представить в виде суммы свободных и вынужденных колебаний:

X = Ae^{-δo ωo t}sin( ωt-φ_o) + μX_стsin (ωt- φ)

Где φ_o и φ - начальные фазы, ω_o и ω – угловая частота собственных и вынужденных колебаний, X_ст – удлинение пружины, которое она получила бы под действием статической силы, равной возбуждающей силе с амплитудой А, μ – коэффициент динамичности, δ_o – параметр пропорциональный коэффициенту демпфирования.

Первое слагаемое определяет свободные колебания, которые со временем затухают.

Во втором слагаемом, отражающем вынужденные колебания, большую роль играет коэффициент динамичности, зависящий от возбуждающей частоты.

Стойкость приборов к механическим воздействиям обеспечивается следующими методами:

- ослаблением интенсивности вибрации, передаваемой аппаратуре, с помощью амортизаторов;

- устранением резонансных явлений в конструкции путем использования вибропоглощающих материалов;

- повышением конструктивной прочности аппаратуры.

Идеализируя реальную ситуацию, работу системы «прибор+амортизатор» отображает наш рисунок.

Собственную частоту такой системы можно определить из выражения

f_o=(1/2π)

При этом, отношение

γ=f/f_o

называется коэффициент расстройки (f - частота возмущающей силы).

Качество виброизоляции характеризуется коэффициентом динамичности, определяемым отношением амплитуд колебаний прибора и основания.

При равенстве частот f_o и f (γ =1) наступает резонанс.

При γ> имеет место виброизоляция.

Практическому расчету подлежат резонансная частота и добротность конструкции. Чем выше добротность, тем меньше затухание колебаний и тем острее пик резонансной кривой. Резонансное колебание возникает когда частота возбуждающей силы совпадает с собственной частотой механической системы без трения. В этом случае нагрузки на аппаратуру возрастают многократно.

Резонансные колебания всей конструкции сложного прибора не всегда есть худший случай с точки зрения его работоспособности. Но резонанс отдельного элемента или узла независимо от резонанса всей конструкции может привести к нарушению работоспособности всей системы.

Наибольшую сложность представляет задача гашения низкочастотных вибраций.

Обобщенные значения параметров вибрации по месту установки СИ

Наземные Корабельные Самолетные

Частота, ГЦ 10-70 0-120 5-2000

Ускорение, g 1-4 1,5-2 до 20

Удар.

Ускорения, возникающие при резком изменении скорости или направления движения объекта, в составе которого применяются СИ, вызывают механическое воздействие на них в виде удара, вследствие чего возникают деформирующие силы и механические напряжения.

Ударное воздействие задается формой ударного импульса (законом изменения ускорения: прямоугольной, треугольной, полусинусоидальной и др. формы), его амплитудой и длительностью.

Удар обычно сопровождается затухающей вибрацией на частоте собственных колебаний конструкции или ее элементов. Уровни разрушения возрастают, если элементы конструкции резонируют на частотах возмущений. Если на аппаратуру действует серия ударов в виде последовательности импульсов, то возникающую вибрацию называют тряской.

Обобщенные значения параметров ударов по месту установки СИ

Наземные Корабельные Самолетные

Одиночные удары

ускорение, g 50-1000 до 1000

длительность, мс 0,5-10 0,5-2

Многократные удары

ускорение, g 10-15 15 6-12

длительность, мс 5-10 5-10 до 15

Акустический шум или акустическая вибрация.

Выделение энергии колебаний звуковой частоты сопровождается механическими колебаниями частиц воздушной среды, которые приводят к изменению давления по сравнению со статическим атмосферным. Разность этих давлений в данной точке звукового поля называется звуковым давлением.

Акустическое воздействие оценивается уровнем интенсивности звука, создаваемого источником (например, реактивными двигателями самолетов и ракет).

Создаваемые источником акустического шума перепады давления, достигающие 20% от нормального атмосферного давления, представляют опасность для герметичных конструкций.

На распространение звуковых волн в атмосфере большое влияние оказывают ее неоднородности. В целом скорость звука в атмосфере зависит от температуры и влажности воздуха, от направления и силы ветра.

Акустический шум приводит к механическому возбуждению различных конструктивных элементов.

Обобщенные значения параметров акустического шума по месту установки

Наземные Корабельные Самолетные

Уровень, Дб 85-125 75-140 130-150

Частота, Гц 50-1000 50-1000 50-1000

Контрольные вопросы по теме

1. На каких этапах «жизненного» цикла изделий закладывается их качество

2. Назовите существующие виды контроля при изготовлении изделий. Какова роль испытаний

3. Как классифицируют воздействия на изделия

4. Какие климатические факторы представляют наибольшую опасность и каковы методы защиты

5. Назовите источники и виды биоповреждений

6. Назовите основные космические факторы, воздействующие на изделия

7. Назовите наиболее опасные для изделий механические воздействия

8. Назовите причины неадекватности условий испытаний и условий эксплуатации изделий. Каковы пути решения этой проблемы

Лекция 2. Виды и методы испытаний

Классификация испытаний

Все испытания электрических приборов классифицируют:

По методам проведения

- физические

- с использованием моделей

По назначению

- исследовательские

- определительные

- сравнительные

По этапам создания

- доводочные

- предварительные

- приемочные

По виду испытаний готовой продукции

- квалификационные

- предъявительские

- приемо-сдаточные

- периодические

- инспекционные

- типовые

- аттестационные

- сертификационные

По продолжительности

- нормальные

- ускоренные

- сокращенные

По уровню проведения

- государственные

- межведомственные

- ведомственные (корпоративные)

По виду воздействия

- механические

- климатические

- тепловые

- радиационные

- электрические

- магнитные

- химические

- биологические

По результату воздействия

- неразрушающие

- разрушающие

- на стойкость

- на прочность

- на устойчивость

По определяемым характеристикам

- на надежность

- граничные

- метрологические

- технологические.

Испытания в зависимости от применяемых методов можно разбить на две большие группы:

- физические испытания реальных изделий или их макетов,

- испытания с использованием моделей (физических или математических).

Физические испытания проводятся как при естественных внешних воздействующих факторах (полигонные и натурные испытания), так и при создании воздействующих факторов искусственно с помощью испытательных стендов (стендовые испытания) или специальных методов и средств, создаваемых в лабораторных условиях.

Лабораторные и стендовые испытания отличаются от реальной эксплуатации тем, что при их проведении не представляется возможным моделировать случайную композицию всех возможных внешних воздействий одновременно. Обычно на этих испытаниях изделие подвергают одной или нескольким определенным нагрузкам. Это приводит к результатам, несколько отличающимся от получаемых в реальных условиях.

Испытания в естественных условиях в зависимости от места проведения разделяются на полигонные и натурные.

Полигонные испытания изделий, предназначенных для эксплуатации только в определенных климатических условиях, проводятся на специально оборудованных полигонах, расположенных на территории с соответствующим климатом.

При проведении натурных испытаний необходимо выполнение следующих условий:

- испытаниям подвергаются реальные изделия, а не их модели или составные части,

- испытания проводятся в условиях, соответствующих реальным эксплуатационным,

- определяемые характеристики испытываемых изделий устанавливаются по непосредственным измерениям (применение аппарата статистической обработки допускается) без использования аналитических зависимостей, имитирующих физическую структуру объекта испытаний или его составных частей.

.

Цель полигонных и натурных испытаний – исследование комплексного влияния естественных факторов, воздействующих на параметры изделия и механизмы отказов. Такие испытания позволяют: исследовать характер реальных физико-химических процессов, протекающих в изделии при воздействии естественных факторов; уточнить ранее установленные характеристики, нормы допускаемых изменений – критерии годности.

Специфика натурных испытаний: длительность, сложность, высокая стоимость.

Для оптимального планирования натурных испытаний следует проанализировать результаты предшествовавших видов (стендовых, лабораторных) испытаний, а также опыт эксплуатации аналогов. Это позволит провести испытания только в тех естественных условиях, в которых влияние дестабилизирующих факторов наиболее значимо.

Допускается проводить натурные испытания только с «типичными представителями» данной группы изделий (с близкими конструктивно-технологическими решениями), а затем результаты испытаний распространить на всю группу.

К физическим относятся также эксплуатационные испытания, например, в форме опытной эксплуатации, когда сбор, учет и первичную обработку информации о работе изделия осуществляет не комиссия, а обслуживающий персонал, руководствуясь специально разработанной методикой.

Испытания с использованием моделей осуществляются методами физического и математического моделирования, которыми можно заменить сложные физические испытания реальных изделий. При этом в составе изделия выделяется группа взаимосвязанных параметров (первичных или входных), изменение которых от внешних воздействий вызывает изменение выходных параметров.

Физическое моделирование заключается в том, что первичный (входной) параметр объекта испытаний заменяется простой физической моделью, способной имитировать его изменения. Моделирование осуществляется на специальных стендах, на которых воспроизводят случайные изменения входных параметров.

Физические модели могут подвергаться статистическим испытаниям, частным видом которых являются граничные испытания для определения зависимости предельно допустимых значений параметров от режимов эксплуатации.

Математическое моделирование базируется на использовании уравнений, связывающих входные и выходные параметры объекта испытаний, тогда как при физическом моделировании такая связь реализуется непосредственно в физической модели. Эти уравнения выводят, определив внутренние функциональные связи исследуемого изделия, после чего выполняется математическое описание этих связей с учетом влияния на объект различных факторов.

По назначению различаются испытания исследовательские, определительные, сравнительные и контрольные.

Исследовательские испытания проводят для изучения определенных свойств и характеристик разрабатываемых изделий. Сравнивая множество вариантов реализации разрабатываемого изделия, исследовательские испытания позволяют вероятные показатели качества, выбрать оптимальные режимы работы, построить математические модели и т.д. Особенностью этих испытаний является факультативный их характер – при сдаче готовой продукции такие испытания не проводятся.

Определительные испытания проводят для определения количественных показателей надежности.

Сравнительные испытания служат для сравнения показателей качества нескольких аналогичных по характеристикам или даже одинаковых изделий, выпускаемых различными предприятиями. Для этого сравниваемые изделия испытывают в идентичных условиях.

Контрольные испытания проводят для установления соответствия характеристик изделия заданным.

В течение жизненного цикла изделий цели и задачи испытаний меняются. Соответственно, выделяются испытания по этапам:

- проектирования, изготовления, выпуска готовой продукции.

Но на последнем из этих этапов возможны:

- предварительные испытания,

- приемочные испытания,

назначение которых может быть исследовательским, контрольным, сравнительным, определительным.

Предварительные испытания назначаются для единичных опытных образцов или опытных партий продукции и проводятся с целью установления возможности их предъявления на приемо-сдаточные испытания.

Приемочные испытания также являются контрольными для опытных образцов, опытных партий продукции или единичных изделий. Их проводят для решения вопроса о целесообразности постановки опытной продукции на производство или передачи единичных изделий в эксплуатацию.

Испытания готовой продукции подразделяются на квалификационные, предъявительские, приемосдаточные, периодические, сертификационные и др.

Квалификационные испытания проводят на установочной серии или первой промышленной партии изделий – на стадии освоения производства.

Их цель – оценка готовности предприятия к выпуску данной продукции в заданном объеме.

Предъявительские испытания проводит служба технического контроля предприятия перед представлением изделия для приемки заказчиком или представителями органов внешней приемки.

Приемосдаточные испытания проводят на освоенном производстве. Это испытания готовой продукции при приемочном контроле изготовителем или заказчиком в присутствии представителя изготовителя.

С целью контроля стабильности качества продукции и для установления возможности продолжения ее выпуска проводят периодические контрольные испытания.

Периодичность этих испытаний устанавливается НТД или их проводят при возобновлении производства после временного перерыва. В состав периодических испытаний включаются контрольные процедуры, вырабатывающие часть ресурса готовых изделий (например, длительная вибрация, удары, термоциклы), поэтому испытания проводятся выборочно.

Сертификационные испытания проводятся для установления соответствия показателей качества изделий национальным или международным стандартам и НТД. Этот вид испытаний может совмещаться по времени проведения (проводиться одновременно) с квалификационными и приемосдаточными испытаниями.

Возможно разделение испытаний по продолжительности на нормальные, ускоренные и сокращенные.

По уровню проведения или в зависимости от характера связей между разработчиками, заказчиками, изготовителями и потребителями приемочные испытания разделяют на государственные, межведомственные и корпоративные.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: