退化試驗(yàn)技術(shù)在內(nèi)燃機(jī)壽命分析中的應(yīng)用

羅松燦(1982—)，男，漢，工程師，本科，主要從事內(nèi)燃機(jī)試驗(yàn)技術(shù)管理工作。

0 前言

有些產(chǎn)品的磨損或性能的退化是可以測(cè)量出隨著時(shí)間變化而變化的相關(guān)參數(shù)，當(dāng)產(chǎn)品的磨損或性能參數(shù)超過(guò)某個(gè)臨界值時(shí)，我們就認(rèn)為其失效(Soft Failure-軟失效)

。退化試驗(yàn)技術(shù)主要通過(guò)產(chǎn)品某些性能參數(shù)的退化值或某一失效表征值進(jìn)行分析，從而得到產(chǎn)品的失效時(shí)間計(jì)算出B10壽命。內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)零部件測(cè)試十分復(fù)雜，如果需要計(jì)算某零部件的B10壽命，就需要先知道其試驗(yàn)失效時(shí)間。對(duì)于失效時(shí)間的確認(rèn),一般需要選取小樣本取樣測(cè)試，持續(xù)跟蹤

。由于內(nèi)燃機(jī)可靠性試驗(yàn)進(jìn)行的都是截止試驗(yàn)，有些零部件需要整機(jī)加速壽命試驗(yàn)考核確認(rèn)，可能在試驗(yàn)過(guò)程沒(méi)有任何失效，無(wú)法對(duì)零部件失效行為作出評(píng)價(jià)

。如果繼續(xù)做到零部件的真正失效時(shí)間，需要投入大量的試驗(yàn)資源。對(duì)于內(nèi)燃機(jī)零部件的B10壽命計(jì)算而言十分困難。本文通過(guò)分析內(nèi)燃機(jī)氣門(mén)間隙的磨損過(guò)程，并找到磨損可以被度量的參數(shù)，測(cè)量該參數(shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律，應(yīng)用退化試驗(yàn)技術(shù)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)方法分析并在威布爾坐標(biāo)里表示出B10壽命。

1 基礎(chǔ)分析

1.1 磨損等性能參數(shù)隨著時(shí)間(里程)的變化規(guī)律可以被直接或間接的測(cè)量，有時(shí)候，參數(shù)可以直接測(cè)量得到，例如產(chǎn)品的退化磨損和金屬裂紋的長(zhǎng)度等。

另外一些情況是，產(chǎn)品的退化情況不能直接測(cè)出，需要借助一些專(zhuān)業(yè)的設(shè)備或儀器進(jìn)行測(cè)量，例如內(nèi)燃機(jī)的功率、扭矩、尾氣排放、潤(rùn)滑油的雜質(zhì)含量等。

1.2 測(cè)量可以是實(shí)時(shí)測(cè)量或自定義測(cè)量時(shí)間；

1.3 各系統(tǒng)零部件磨損失效的極限程度有明確的定義；

1.4 當(dāng)采用加速試驗(yàn)驗(yàn)證時(shí)，可以得到加速試驗(yàn)和實(shí)際使用之間的加速因子；

1.5 測(cè)試在零部件正常運(yùn)轉(zhuǎn)下進(jìn)行，各系統(tǒng)零部件也處于正常狀態(tài)；

1.6 參數(shù)表達(dá)了產(chǎn)品的劣化強(qiáng)度，但是難以依據(jù)這些參數(shù)判斷產(chǎn)品的壽命，由于時(shí)間或資源的限制不可能做到所有產(chǎn)品的失效；

1.7 必修有足夠的樣本數(shù)量；

為了得到準(zhǔn)確的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間，就需要計(jì)算出加速因子。我們?cè)趯?shí)際車(chē)速工況上采集發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)，再對(duì)應(yīng)到加速壽命試驗(yàn)工況中。將測(cè)試結(jié)果代入公式(1)計(jì)算加速因子為3:1。實(shí)際車(chē)速為100km/h，那么加速壽命試驗(yàn)相當(dāng)于300km/h，即臺(tái)架每運(yùn)行1小時(shí)相當(dāng)于車(chē)輛行駛300km。

2 課題簡(jiǎn)介

2.1 背景

某內(nèi)燃機(jī)采用雙頂置凸輪軸配氣機(jī)構(gòu)(圖1)，氣門(mén)間隙由不同厚度的杯型挺柱調(diào)節(jié)，整個(gè)機(jī)構(gòu)為氣門(mén)、氣門(mén)座圈、杯型挺住、凸輪軸等系統(tǒng)零部件組成。其中任何一零部件的磨損都會(huì)對(duì)氣門(mén)間隙造成直接的影響。該發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門(mén)間隙設(shè)計(jì)調(diào)整值要求在0.2±0.02mm范圍內(nèi)，工作過(guò)程失效限值為0.2±0.07mm。如果氣門(mén)間隙變化超出范圍值會(huì)引起內(nèi)燃機(jī)怠速不穩(wěn)抖動(dòng)，油耗增加排放惡化，甚至造成內(nèi)燃機(jī)無(wú)法正常啟動(dòng)等故障，嚴(yán)重影響客戶(hù)感知。在后工程，如若在客戶(hù)使用過(guò)程短里程出現(xiàn)氣門(mén)間隙超差故障，會(huì)引起顧客抱怨，所以保證氣門(mén)間隙的高可靠性很重要。

教學(xué)課堂效率的高低對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量有著很大的影響，要提高教學(xué)質(zhì)量，可以從課堂學(xué)習(xí)效率著手，教師和學(xué)生必須要重視課堂教學(xué)這一環(huán)節(jié)，為提高課堂教學(xué)效率，一是教師要提高自身的職業(yè)素養(yǎng)，加強(qiáng)自身對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)的提高和職業(yè)道德的培養(yǎng)，以德育人，以德服人，以知識(shí)去改變?nèi)?；其次，教師要幫助學(xué)生養(yǎng)成課前預(yù)習(xí)的習(xí)慣，讓學(xué)生培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力，并且讓他們帶著目的去學(xué)習(xí)，去努力；再者，教師要和學(xué)生共同努力，去創(chuàng)造一個(gè)良好的數(shù)學(xué)教學(xué)氛圍，讓學(xué)生在輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍中，去不斷地突破自我，開(kāi)發(fā)出他們對(duì)于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的最大限度.

該產(chǎn)品在第一輪產(chǎn)品設(shè)計(jì)驗(yàn)證過(guò)程中氣門(mén)間隙在短里程內(nèi)就出現(xiàn)了失效故障，未通過(guò)加速壽命試驗(yàn)考核。研發(fā)測(cè)試工程師希望采用短周期開(kāi)發(fā)驗(yàn)證方案，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)產(chǎn)品壽命，快速推進(jìn)質(zhì)量問(wèn)題解決。

2.2 目標(biāo)與現(xiàn)狀

該內(nèi)燃機(jī)氣門(mén)間隙的B10壽命設(shè)計(jì)值為15萬(wàn)km。產(chǎn)品設(shè)計(jì)驗(yàn)證階段要求加速壽命試驗(yàn)過(guò)程中每50h對(duì)氣門(mén)間隙變化情況進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控測(cè)量，在加速壽命驗(yàn)證初期探測(cè)到進(jìn)氣門(mén)間隙隨著試驗(yàn)進(jìn)展呈現(xiàn)逐漸變小的趨勢(shì)，其中3、4號(hào)進(jìn)氣門(mén)間隙運(yùn)行到150h已磨損到了失效限值，當(dāng)量里程大約4.5萬(wàn)公里，進(jìn)氣門(mén)間隙壽命未達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命要求。為此產(chǎn)品研發(fā)部門(mén)制定三套氣門(mén)間隙系統(tǒng)零部件的整改方案，需要快速驗(yàn)證新方案的磨損失效時(shí)間和B10壽命，以此為依據(jù)確定最終的系統(tǒng)零部件的設(shè)計(jì)方案。

2.3 驗(yàn)證方案制定

按照常規(guī)試驗(yàn)需要運(yùn)行600h以上才能確認(rèn)改進(jìn)效果，如果每一種設(shè)計(jì)方案一直做到產(chǎn)品磨損失效可能需要投入大量的試驗(yàn)資源和時(shí)間。為了快速得到產(chǎn)品磨損失效時(shí)間和B10壽命，我們采用了退化試驗(yàn)技術(shù)。根據(jù)氣門(mén)間隙磨損隨試驗(yàn)時(shí)間的變化規(guī)律，制定退化試驗(yàn)方案。因臺(tái)架試驗(yàn)資源限制，三套設(shè)計(jì)方案只能依次開(kāi)展，計(jì)劃每種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行200h的加速壽命試驗(yàn)，快速預(yù)測(cè)改進(jìn)后系統(tǒng)零部件的磨損失效時(shí)間。再根據(jù)失效時(shí)間利用統(tǒng)計(jì)學(xué)工具計(jì)算出系統(tǒng)零部件的B10壽命。本文以其中一種設(shè)計(jì)方案的驗(yàn)證過(guò)程為案例，具體展開(kāi)驗(yàn)證分析過(guò)程。

3 試驗(yàn)準(zhǔn)備

3.1 試驗(yàn)內(nèi)燃機(jī)

3.1.1 試驗(yàn)使用全新的發(fā)動(dòng)機(jī)，試驗(yàn)前確認(rèn)發(fā)動(dòng)機(jī)各項(xiàng)性能已經(jīng)符合技術(shù)條件要求，裝配新方案系統(tǒng)零部件并按技術(shù)要求調(diào)整好氣門(mén)間隙，記錄氣門(mén)間隙初始數(shù)據(jù)，記錄各氣門(mén)杯型挺柱的尺寸編號(hào)；

當(dāng)時(shí)北京大學(xué)副校長(zhǎng)、平民學(xué)校校長(zhǎng)岳素蘭等校領(lǐng)導(dǎo)在畢業(yè)典禮上為我們頒發(fā)榮譽(yù)證書(shū)，教導(dǎo)我們要好好珍惜在北大的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，努力提高自己的工作能力，為今后的人生發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

3.1.2 被測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)各系統(tǒng)各部件的性能和尺寸應(yīng)符合圖紙要求；

3.1.3 使用工裝節(jié)溫器，節(jié)溫器固定在全開(kāi)位置；

3.1.4 使用車(chē)用空氣濾清器，性能應(yīng)符合圖紙要求；

c．內(nèi)燃機(jī)機(jī)油溫度壓力的測(cè)量：測(cè)量主要道處機(jī)油溫度壓力。機(jī)油溫度控制在120℃以下。

3.1.5 裝配車(chē)用后處理系統(tǒng)。

目前，對(duì)紫花苜蓿內(nèi)生細(xì)菌(來(lái)自根瘤、種子、根、莖、葉和花等)和非內(nèi)生細(xì)菌(來(lái)自土壤)種群的遺傳多樣性進(jìn)行綜合研究較少。通過(guò)分離和鑒定甘肅省3個(gè)不同栽培區(qū)域5個(gè)紫花苜蓿品種的內(nèi)生和非內(nèi)生細(xì)菌，并對(duì)其遺傳多樣性和促生能力進(jìn)行研究，旨在從整體水平上闡明內(nèi)生和非內(nèi)生細(xì)菌種群之間的聯(lián)系和多樣性差異。

3.2 試驗(yàn)設(shè)備、儀器及測(cè)量位置

3.2.1 試驗(yàn)設(shè)備

式中：

為實(shí)際運(yùn)行時(shí)間；

為加速壽命試驗(yàn)時(shí)間。

5.2.3 應(yīng)用R語(yǔ)言工具計(jì)算出樣品磨損失效壽命；

3.2.2 測(cè)量位置及控制規(guī)定

a．內(nèi)燃機(jī)冷卻液進(jìn)出口溫度：距內(nèi)燃機(jī)進(jìn)出口總管50mm處。冷卻液出口溫度控制在93±2℃。

b．內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣溫度和進(jìn)氣濕度：在距空氣濾清器的進(jìn)氣口上游30mm處。進(jìn)氣濕度控制在45%±10%，溫度控制在25±10℃。

之所以要對(duì)外來(lái)醫(yī)療器械進(jìn)行重復(fù)使用,并且重視對(duì)其的處理工作,很大程度上是基于這一類(lèi)型器械所凸顯的高成本、低消耗特性。如果醫(yī)院消毒供應(yīng)中心可以對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一處理,那么將極大地促進(jìn)外來(lái)醫(yī)療機(jī)械在不同醫(yī)院中的流動(dòng)使用與合理配置,這不僅可以降低醫(yī)院前期的資金投入,同時(shí)也有利于緩解患者的經(jīng)濟(jì)壓力,對(duì)于整個(gè)社會(huì)資源的科學(xué)配置與合理利用大有助益,是助推我國(guó)醫(yī)療領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展的重要舉措之一。

d. 燃油溫度控制在25±5℃。

3.3 試驗(yàn)方法

采用國(guó)標(biāo)GB/T 19055-2003《內(nèi)燃機(jī)可靠性試驗(yàn)方法》中交變負(fù)荷的要求進(jìn)行加速壽命試驗(yàn)。加速因子計(jì)算如下：

a．測(cè)功裝置采用電力測(cè)功機(jī)系統(tǒng)信號(hào)采集頻率為10Hz。

1.8 基于指數(shù)分布、威布爾分布求解。

4 工作步驟

4.1 內(nèi)燃機(jī)按要求完成臺(tái)架準(zhǔn)備；

4.2 內(nèi)燃機(jī)按要求完成磨合和性能檢測(cè)；

4.3 試驗(yàn)前發(fā)動(dòng)機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)，開(kāi)啟水恒溫單元水泵，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液出口溫度到30±2℃循環(huán)浸車(chē)30min后測(cè)量各缸進(jìn)氣門(mén)間隙，并做好記錄；

隨著職業(yè)教育的發(fā)展，中職學(xué)校英語(yǔ)學(xué)科成為一門(mén)必修學(xué)科，英語(yǔ)口語(yǔ)表達(dá)成為一項(xiàng)必備的語(yǔ)言技能。然而，英語(yǔ)又是中職學(xué)生學(xué)習(xí)最為吃力的學(xué)科之一，大多數(shù)學(xué)生為此備受打擊，已不再奢望能學(xué)好英語(yǔ)，處在進(jìn)退維谷的尷尬境地。由此，要重點(diǎn)樹(shù)立學(xué)生學(xué)習(xí)英語(yǔ)的信心和勇氣，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)英語(yǔ)的興趣，在教學(xué)中注入情感，用發(fā)展的眼光看待學(xué)生。同時(shí)借鑒專(zhuān)業(yè)教學(xué)的理念，任務(wù)引領(lǐng)、驅(qū)動(dòng)，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，搭建師生互動(dòng)學(xué)習(xí)的平臺(tái)和學(xué)生展示的舞臺(tái)。再者，要尊重學(xué)生、愛(ài)護(hù)學(xué)生，建立和諧的師生關(guān)系，采用靈活的教學(xué)方法，定制學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)，讓每個(gè)學(xué)生學(xué)有所獲。

然而更難能可貴的是，如今的蠻牛簡(jiǎn)直就像經(jīng)過(guò)基因編輯的高科技產(chǎn)物，不僅超級(jí)兇猛，還超級(jí)體貼。特別是在賽道上，驅(qū)使蘭博基尼盡情飛馳早已不是駕駛高手的專(zhuān)利，而是更多普通駕駛者經(jīng)過(guò)基本培訓(xùn)之后能夠輕易享受并樂(lè)在其中的事情。這一點(diǎn)在蘭博基尼Esperienza駕駛體驗(yàn)活動(dòng)中體現(xiàn)得尤為明顯。

4.4 在主體試驗(yàn)過(guò)程每50h按4.3要求測(cè)量氣門(mén)間隙；

4.5 試驗(yàn)完成200h后整理數(shù)據(jù)，采用退化試驗(yàn)技術(shù)分析預(yù)測(cè)氣門(mén)間隙的失效時(shí)間和B10壽命。

5 試驗(yàn)結(jié)果及分析

5.1 試驗(yàn)結(jié)果

表1為在新樣件在200h加速壽命試驗(yàn)過(guò)程中每50h氣門(mén)間隙變化情況的測(cè)量結(jié)果。我們觀察到試驗(yàn)到200h時(shí)改進(jìn)后的氣門(mén)間隙磨損值還在正常范圍內(nèi)，說(shuō)明設(shè)計(jì)對(duì)策有效。其中4號(hào)6號(hào)7號(hào)氣門(mén)磨損值相對(duì)較少，說(shuō)明系統(tǒng)處在較健康的階段。同時(shí)我們也觀察到整體氣門(mén)間隙因磨損都在逐漸變小，這說(shuō)明磨損持續(xù)擴(kuò)展，氣門(mén)間隙磨損至失效值只是時(shí)間的問(wèn)題。

5.2 結(jié)果分析步驟

5.2.1 選取分析模型；

5.2.2 整理表1試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)，保存為datta.csv文件；

b．設(shè)備測(cè)量精度滿(mǎn)足GB/T 18297相關(guān)要求。

專(zhuān)業(yè)教育干預(yù)促進(jìn)了社區(qū)藥師的道德推理能力的發(fā)展；評(píng)估加利福尼亞州藥學(xué)和醫(yī)學(xué)生的飲食和生活習(xí)慣；藥學(xué)生領(lǐng)導(dǎo)行為激勵(lì)因素的定性研究；提高藥學(xué)生健康素養(yǎng)和自信心的互動(dòng)式多元化途徑；學(xué)生焦慮程度與考試合格率負(fù)相關(guān)；藥學(xué)前工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)學(xué)生藥師職業(yè)認(rèn)同的影響；學(xué)術(shù)道德，對(duì)于藥學(xué)生的誠(chéng)信教育；改善藥學(xué)生的睡眠質(zhì)量；職業(yè)機(jī)密性要求；健康知識(shí)與學(xué)習(xí)成績(jī)的關(guān)系；學(xué)生對(duì)溝通技巧的自我評(píng)估與教師對(duì)他們溝通技巧評(píng)估結(jié)果的比較。主要關(guān)注的是藥學(xué)生的身體和心理健康、學(xué)術(shù)道德、同情心、領(lǐng)導(dǎo)力的發(fā)展以及職業(yè)認(rèn)同感。

發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性始于劣化、失效研究，對(duì)于穩(wěn)定生產(chǎn)工藝的一批發(fā)動(dòng)機(jī)，其劣化、失效的時(shí)間具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律性，即發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生劣化、失效的時(shí)間 (t) 是服從某一分布函數(shù)f (t)的隨機(jī)變量。用物理方法和數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的劣化、失效模式、影響因素及其規(guī)律進(jìn)行分析，得出其故障分布規(guī)律。常見(jiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的劣化、失效(或壽命)分布規(guī)律有線性關(guān)系模型、指數(shù)關(guān)系模型和冪關(guān)系模型三種，針對(duì)氣門(mén)間隙的磨損劣化屬于熱疲勞沖擊產(chǎn)生的可維修劣化，發(fā)動(dòng)機(jī)可維修的劣化，熱疲勞沖擊產(chǎn)生的劣化(如超載下工作或過(guò)熱造成的劣化)、正常使用下突發(fā)劣化(包括人為失誤造成的劣化和偶然性操作不當(dāng)引起的劣化)，等均適用于指數(shù)分布的故障分布規(guī)律

。在此我們采用指數(shù)關(guān)系模型。

談到少數(shù)政府機(jī)關(guān)工作的弊病，我們最常聽(tīng)到的一句話就是形式主義。所謂形式主義，就是只講形式，不求實(shí)效。一些老百姓內(nèi)心想脫貧，但與少數(shù)干部接觸一段時(shí)間之后又煩扶貧，煩的也是形式主義。形式主義對(duì)發(fā)號(hào)施令的人沒(méi)什么，他反正是坐在空調(diào)房里、電腦桌旁，事情再多，也不要他去做。但群眾就不一樣了。你隨便做個(gè)決定很容易，群眾要實(shí)施這個(gè)決定，也許就忙得不可開(kāi)交。正因?yàn)槿绱?，任何時(shí)代，群眾都是最反感形式主義的，只是有時(shí)他們表現(xiàn)了出來(lái)，有時(shí)他們放在心里。

5.3 分析模型選取

5.2.4 應(yīng)用Minitab軟件導(dǎo)入零部件磨損失效壽命數(shù)據(jù)生成Weibull曲線得出零部件的B10壽命。

指數(shù)分布密度函數(shù)為

f (t) = λ ·e-λ·t

(2)

可靠度函數(shù)為

2.5.2.5 生物防治將列當(dāng)花莖切斷，切成1cm～3cm小段，再用刀劈傷斷茬，把碎花莖放于口上，用濕土覆蓋2cm～8cm，可誘集土壤中列當(dāng)枯萎菌和軟腐等弱寄生菌，以誘殺消滅列當(dāng)。

R(t) = e-λ·t

(3)

式中：λ為故障率。

中度水分虧缺對(duì)棉花果枝數(shù)影響較大。由圖2 d可以看出，整個(gè)生育期M3W1處理棉花果枝數(shù)顯著低于其他處理，果枝數(shù)從8月5日后趨于穩(wěn)定。6月26日之前，除M3W1處理外，各處理間果枝數(shù)無(wú)顯著差異，6月26日之后，不同處理棉花果枝數(shù)表現(xiàn)為：M3W3>M3W2>M3W4>M3W1。

5.4 整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)

整理表1試驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)，保存為datta.csv文件，操作步驟如下：首先用Excel打開(kāi)datta.csv文件，將把表1氣門(mén)的退化數(shù)據(jù)填入該表，另存為“氣門(mén). Csv”文件。

5.5 計(jì)算磨損壽命

打開(kāi)R語(yǔ)言工具分析軟件，點(diǎn)擊菜單欄打開(kāi)程序腳本，選取保存的datta.csv文件位置選取“計(jì)算器”打開(kāi)生成R-R編輯器文件，修改為Data=read.Csv("D:退化試驗(yàn)\氣門(mén).csv",header=TRUE) 更改失效限定值cr=0.12 #(見(jiàn)圖2)。

選擇項(xiàng)目中的計(jì)算器，運(yùn)行根目錄中“氣門(mén). Csv”文件分析出氣門(mén)R console(控制臺(tái))和退化VS時(shí)間的指數(shù)模型。在氣門(mén)Rconsole(控制臺(tái))中計(jì)算出每個(gè)氣門(mén)間隙的磨損失效時(shí)間(圖3)，從圖3中我們看到最先失效的是1號(hào)氣門(mén)，失效時(shí)間為557h。7號(hào)氣門(mén)間隙壽命最長(zhǎng)，失效時(shí)間為1615h。從計(jì)算結(jié)果可以看到如果我們要做到每個(gè)氣門(mén)間隙的磨損失效時(shí)間點(diǎn)，最長(zhǎng)需要1615h，這樣需要投入巨大的試驗(yàn)成本。

5.6 B10壽命分析

5.6.1 威布爾分布

威布爾分布是失效分布中常見(jiàn)的一類(lèi)分布，它的應(yīng)用最為廣泛

。威布爾分布密度函數(shù)為：

盡管大多數(shù)地球科學(xué)家贊賞地殼均衡在保持高地形的重要性，但許多人忘記了現(xiàn)今的巖石隆起大部分（85%）都?xì)w功于已經(jīng)被侵蝕或運(yùn)移出該地形之外的物質(zhì)均衡補(bǔ)償，而并非活動(dòng)構(gòu)造。

(4)

可靠度函數(shù)

(5)

式中：

為形狀參數(shù)；

為位置參數(shù)；

為尺度參數(shù)。

在加速壽命試驗(yàn)中發(fā)動(dòng)機(jī)的下列零部件劣化過(guò)程符合威布爾分布：串聯(lián)結(jié)構(gòu)在較強(qiáng)外應(yīng)力隨機(jī)作用下所發(fā)生的劣化，如油水系統(tǒng)和齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的劣化；非串聯(lián)系統(tǒng)，零件劣化間相互關(guān)系密切，由傳播蔓延而導(dǎo)致的劣化，如滾珠軸承的劣化；磨損積累、疲勞積累和損耗積累逐漸產(chǎn)生的劣化

。氣門(mén)間隙屬于串聯(lián)結(jié)構(gòu)磨損積累形式，因此也符合威布爾分布。

王飛：深圳市龍崗區(qū)實(shí)施政府資助學(xué)校這一新的辦學(xué)體制，的確是一個(gè)很好的探索。它不同于公辦學(xué)校，也不同于民辦學(xué)校，校長(zhǎng)可以按照自己的想法辦學(xué)校。在這種頂層設(shè)計(jì)下，校長(zhǎng)辦學(xué)有很大的權(quán)力，特別是用人機(jī)制比較靈活，可以提高教師隊(duì)伍的質(zhì)量。

5.6.2 B10壽命分析

B10壽命是產(chǎn)品的工作時(shí)間點(diǎn)，產(chǎn)品工作到這個(gè)時(shí)間點(diǎn)后，預(yù)期有10%的產(chǎn)品將會(huì)發(fā)生故障。B10壽命的數(shù)學(xué)描述，假設(shè)某產(chǎn)品的故障累積函數(shù)(也可以稱(chēng)為不可靠度函數(shù)，失效率)為F(t)，根據(jù)B10壽命的定義

：

F(B10)=10%

B(10)=F-1(0.1)

假設(shè)F(t)的概率密度函數(shù)為

(

)，則有：

(6)

假如我們通過(guò)試驗(yàn)或?qū)嶋H使用獲取了某產(chǎn)品的壽命和使用數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)量充分時(shí)，我們就可以利用這些數(shù)據(jù)對(duì)該產(chǎn)品的B10壽命進(jìn)行評(píng)估，所采用的評(píng)估方法稱(chēng)為B10壽命的評(píng)估方法。通常的做法是制作Weibull 分布的概率紙或用專(zhuān)門(mén)的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。但是概率紙法過(guò)于繁瑣，下面介紹一種計(jì)算B10數(shù)值方法的軟件。使用Minitab軟件，選取R語(yǔ)言分析的失效時(shí)間數(shù)據(jù)，復(fù)制填入Minitab工作表，打開(kāi)統(tǒng)計(jì)-可靠性/生存-分布分析(右刪失)-參數(shù)分布分析表生成Weibull分析曲線(圖4)。在Minitab軟件Weibull分析概率圖上單擊右鍵-添加-百分位數(shù)線-在Y軸填入10，求出改進(jìn)后氣門(mén)間隙的B10壽命，由圖4我們看到改進(jìn)后的氣門(mén)間隙B10壽命為513h，根據(jù)加速因子計(jì)算當(dāng)量里程為15.4萬(wàn)km，滿(mǎn)足15萬(wàn)km的設(shè)計(jì)要求。

（2）分布式電源接入具有高度的靈活性，用戶(hù)可結(jié)合具體需要來(lái)采用這種模式，從而滿(mǎn)足自身的電力負(fù)荷需求。這種做法的弊端是，將會(huì)給規(guī)劃區(qū)整體負(fù)荷增長(zhǎng)模型增加一些不確定因素，如此一來(lái)，電網(wǎng)工作人員一方面很難對(duì)電力負(fù)荷的實(shí)際增長(zhǎng)予以精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，另一方面也很難對(duì)電力負(fù)荷的實(shí)際空間負(fù)荷分布情況進(jìn)行摸底。由此可見(jiàn)，該模式的應(yīng)用在一定程度上給電力負(fù)荷的相關(guān)預(yù)測(cè)工作制造了麻煩。

5.7 試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果

為了驗(yàn)證退化試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性我們對(duì)這臺(tái)內(nèi)燃機(jī)繼續(xù)進(jìn)行加速壽命試驗(yàn)。通過(guò)驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行到550h時(shí)1號(hào)氣門(mén)間隙為0.12mm已經(jīng)超出允許值(表2)，試驗(yàn)結(jié)果550h與退化試驗(yàn)分析結(jié)果556h基本一致。

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)氣門(mén)間隙退化試驗(yàn)案例證明試驗(yàn)結(jié)果和退化試驗(yàn)分析結(jié)果基本一致。在以上驗(yàn)證過(guò)程，我們看到退化試驗(yàn)技術(shù)是基于零部件正常運(yùn)轉(zhuǎn)下進(jìn)行的，零部件也處于正常狀態(tài)，結(jié)合加速壽命試驗(yàn)，可以在較短的試驗(yàn)周期內(nèi)分析出零部件正常狀態(tài)下的失效行為和B10壽命。產(chǎn)品的質(zhì)量取決于零部件的整體質(zhì)量，如在產(chǎn)品設(shè)計(jì)驗(yàn)證初期就能預(yù)測(cè)各系統(tǒng)零部件的B10壽命對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量保證十分重要。因?yàn)榱悴考幱谡＿\(yùn)轉(zhuǎn)下進(jìn)行所以整個(gè)過(guò)程減少50%以上試驗(yàn)時(shí)間。我們還可以從分析結(jié)果中預(yù)防零部件的過(guò)剩設(shè)計(jì)，通過(guò)平衡各系統(tǒng)零部件的B10壽命找到最佳設(shè)計(jì)優(yōu)化方案。而類(lèi)似氣門(mén)間隙磨損退化的零部件在內(nèi)燃機(jī)中還有很多，只要深入挖掘相信退化試驗(yàn)技術(shù)在內(nèi)燃機(jī)的精益研發(fā)領(lǐng)域一定會(huì)有杰出貢獻(xiàn)。

[1]派切特(Michael Pecht)著,王軍峰(譯者),陳云斌(譯者),周憲(譯者),等(譯者).產(chǎn)品可靠性、維修性及保障性手冊(cè)(原書(shū)第2版)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.8.

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[3][德]貝爾恩德.貝爾舍(BerndBertsche)著,藍(lán)曉理(譯者),金春華(譯者),汪邦軍(譯者).汽車(chē)與機(jī)械工程中的可靠性[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.4.

[4]方達(dá)淳，吳新潮等人.汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性試驗(yàn)方法[S].中國(guó)：中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，2003.4.

[5]趙秀榮, 謝里陽(yáng), 李成華.發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性及其評(píng)價(jià)技術(shù)分析[J].黑龍江：農(nóng)機(jī)化研究，2006.3.

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