測(cè)試性驗(yàn)證方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實(shí)驗(yàn)三 基于雙方風(fēng)險(xiǎn)值的測(cè)試性驗(yàn)證方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握基于雙方風(fēng)險(xiǎn)值的測(cè)試性驗(yàn)證原理；2. 掌握測(cè)試性驗(yàn)證方案設(shè)計(jì)流程；3. 掌握數(shù)測(cè)試性驗(yàn)證方案設(shè)計(jì)軟件的使用方法。二、 實(shí)驗(yàn)任務(wù)1. 熟練使用測(cè)試性驗(yàn)證方案設(shè)計(jì)軟件；2. 使用測(cè)試性驗(yàn)證方案設(shè)計(jì)軟件分析故障模式、機(jī)理及影響分析（FMMEA）數(shù)據(jù)庫(kù)；3. 使用測(cè)試性驗(yàn)證方案設(shè)計(jì)軟件確定驗(yàn)證方案；4. 使用測(cè)試性驗(yàn)證方案設(shè)計(jì)軟件分配故障樣本量，選擇故障模式。三、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備1 測(cè)試性驗(yàn)證方案設(shè)計(jì)軟件一套；2 故障模式、機(jī)理及影響分析（FMMECA）數(shù)據(jù)庫(kù)一個(gè)。四、 實(shí)驗(yàn)原理測(cè)試性驗(yàn)證是為確定產(chǎn)品是否達(dá)到規(guī)定

2、的測(cè)試性要求而進(jìn)行的試驗(yàn)與評(píng)價(jià)工作。通過(guò)對(duì)裝備實(shí)物樣機(jī)注入一定數(shù)量的故障，用測(cè)試性設(shè)計(jì)規(guī)定的方法進(jìn)行故障檢測(cè)與隔離，依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果用統(tǒng)計(jì)分析的方法判斷測(cè)試性指標(biāo)（故障檢測(cè)率/故障隔離率（FDR/FIR）是否達(dá)到規(guī)定要求。測(cè)試性驗(yàn)證包括（1）確定驗(yàn)證方案，即故障樣本量與允許的故障檢測(cè)/隔離失敗次數(shù)；（2）故障樣本分配；（3）故障模式選取。測(cè)試性評(píng)估包括定性或定量判斷裝備測(cè)試性指標(biāo)是否達(dá)到要求。4.1 基于雙方風(fēng)險(xiǎn)值的測(cè)試性驗(yàn)證方案，基于雙方風(fēng)險(xiǎn)值的測(cè)試性驗(yàn)證方案是在考慮承制方風(fēng)險(xiǎn)和使用方風(fēng)險(xiǎn)條件下，基于二項(xiàng)分布計(jì)算模型的確定故障樣本量的方案。要定量估計(jì)和驗(yàn)證的測(cè)試性參數(shù)主要是 FDR 和 FIR。

3、在試驗(yàn)過(guò)程中注入一次故障，實(shí)施檢測(cè)和隔離程序并給出故障指示（報(bào)警），其結(jié)果可能是：檢測(cè)到故障（成功）或沒有檢測(cè)到故障（失?。?；把故障隔離到規(guī)定的可更換單元（隔離成功），或沒有完成隔離任務(wù)（隔離失?。Ｒ粋€(gè)系統(tǒng)的各次故障檢測(cè)、隔離，或者同批多個(gè)系統(tǒng)各自的故障檢測(cè)、隔離，可近似認(rèn)為彼此是獨(dú)立的。測(cè)試性是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的固有特性。因此，一個(gè)系統(tǒng)或同一批的系統(tǒng)，在各次試驗(yàn)中故障檢測(cè)/隔離的成功率可認(rèn)為是不變的，系統(tǒng)的測(cè)試性驗(yàn)證試驗(yàn)可以認(rèn)為是成敗型試驗(yàn)，以二項(xiàng)分布為基礎(chǔ)進(jìn)行檢驗(yàn)。典型的成敗型定數(shù)抽樣檢驗(yàn)方案的思路如下：隨機(jī)抽取n個(gè)樣本進(jìn)行試驗(yàn)，其中有 F 個(gè)失敗。規(guī)定一個(gè)正整數(shù)C ，如果FC則認(rèn)為合格，判定

4、接收；如果FC則認(rèn)為不合格，判定拒收。確定抽樣方案就是同時(shí)確定 n 和 C 的值。在成敗型定數(shù)抽樣試驗(yàn)中，設(shè)成功的概率記為q，則在n次試驗(yàn)中出現(xiàn)F 次失敗的概率為： （1）式中，是二項(xiàng)式系數(shù)，。接收的概率即n個(gè)樣本中失敗數(shù)不超C 的概率，亦即失敗數(shù)為0,1,2,.,C 的概率總和。由于抽樣試驗(yàn)的隨機(jī)性，成功概率q為任意值都可能被接收。不同q值被接收的概率稱為抽樣特性（Operation Characteristic，OC），記為 L (q )。 L ( q )與q的函數(shù)關(guān)系稱為抽樣特性函數(shù)。 （2）使用方根據(jù)需要選定一個(gè)極限質(zhì)量水平，對(duì)應(yīng)于一個(gè)確定的低的接收概率，質(zhì)量比極限質(zhì)量水平還差的不予接

5、收。但由于抽樣方案不可避免的缺點(diǎn)，還會(huì)以較小的概率錯(cuò)判為接收的情況。質(zhì)量水平為極限質(zhì)量時(shí)的接收概率叫“使用方風(fēng)險(xiǎn)”，記為 ，值一般可取 0.1、0.2 或其它值。選定極限質(zhì)量，對(duì)應(yīng)，則當(dāng)（即質(zhì)量比極限質(zhì)量水平還差）時(shí)，接收概率不會(huì)高于。承制方不能按極限質(zhì)量開展測(cè)試性設(shè)計(jì)，否則被拒收的概率太大，要使設(shè)計(jì)的裝備達(dá)到滿意的設(shè)計(jì)質(zhì)量水平（），以便達(dá)到時(shí)以大概率接收裝備。但達(dá)到 時(shí)還會(huì)以較小的概率判為拒收。達(dá)到滿意質(zhì)量水平時(shí)被拒收的概率，叫“承制方風(fēng)險(xiǎn)”，記為。承制方選定時(shí)，對(duì)應(yīng)的，即以大概率接收。根據(jù)假設(shè)檢驗(yàn)的思想，在給定雙方風(fēng)險(xiǎn)值的前提下，根據(jù)公式1和公式2求解故障樣本量和允許故障檢測(cè)/隔離失敗次數(shù)

6、。 （3） （4）上述方程屬于離散分布（二項(xiàng)分布）求解問題，基于二項(xiàng)分布函數(shù)關(guān)于參數(shù)n和C的單調(diào)特性，設(shè)計(jì)搜索求解算法。算法流程如圖1。圖1 確定樣本量算法流程4.2 樣本量分配測(cè)試性驗(yàn)證試驗(yàn)時(shí)，除了需要確定故障樣本數(shù)、合理判據(jù)之外，還應(yīng)將樣本合理的分配給產(chǎn)品各組成部分，盡可能地模擬實(shí)際使用時(shí)發(fā)生故障的分布情況。故障樣本的分配以試驗(yàn)產(chǎn)品的的復(fù)雜性與可靠性為基礎(chǔ)。采用固定樣本試驗(yàn)時(shí)，可用按比例分層抽樣方法進(jìn)行樣本分配。先分析試驗(yàn)產(chǎn)品構(gòu)成的層次和故障率，按故障相對(duì)發(fā)生頻率Cp，把確定的樣本量n分給產(chǎn)品的組成單元。然后按同樣的方法再把組成單元的樣本量ni分配給其組成部件。 (5) (6)式中，m為組

7、成單元的個(gè)數(shù)，Qi為第i個(gè)單元的數(shù)量，為第i個(gè)單元的故障率，為第i個(gè)單元的工作時(shí)間系數(shù)，等于該單元工作時(shí)間和全程工作時(shí)間之比。樣本分配的關(guān)鍵是實(shí)時(shí)讀取數(shù)據(jù)庫(kù)中可更換單元故障率、工作時(shí)間系數(shù)以及可更換單元數(shù)量等信息，并將樣本量分配結(jié)果寫入數(shù)據(jù)庫(kù)，用于故障模式選取。該方案程序設(shè)計(jì)流程如圖2所示。圖2 經(jīng)典樣本分配的程序設(shè)計(jì)流程4.3 故障模式選取產(chǎn)品備選樣本量應(yīng)是規(guī)定試驗(yàn)樣本量的3倍4倍，各組成單元或部件的備選樣本量也應(yīng)如此，即。進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)時(shí)，按其各備選故障模式的相對(duì)發(fā)生概率乘以100所確定累積范圍進(jìn)行隨機(jī)抽樣選出要注入的故障模式。故障模式選取編程的主要內(nèi)容包括訪問數(shù)據(jù)庫(kù)獲取樣本分配數(shù)據(jù)，生成隨機(jī)數(shù)完成隨機(jī)抽樣，標(biāo)記被選中故障模式等。其程序設(shè)計(jì)流程圖如3所示。圖3 故障模式選取程序設(shè)計(jì)流程五、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）打開測(cè)試性驗(yàn)證方案設(shè)計(jì)軟件，并登陸軟件主界面，如圖4與5所示。圖4 軟件登陸界面圖5 軟件主界面（2）利用軟件的數(shù)據(jù)管理模塊，導(dǎo)入FMMECA數(shù)據(jù)庫(kù)，如圖6所示。圖6 數(shù)據(jù)管理模塊主界面（3）打開試驗(yàn)方案管理菜單，選擇考慮雙方風(fēng)險(xiǎn)值的下拉選項(xiàng)，進(jìn)入相應(yīng)的方案設(shè)計(jì)界面，輸入使用方風(fēng)險(xiǎn)與承制方風(fēng)險(xiǎn)值，依次完成樣本量的確定、樣本分配與故障模式選取，如圖7所示。圖7 試驗(yàn)方案模塊界面六、 預(yù)習(xí)要求a) 熟悉使用測(cè)試性驗(yàn)證方案設(shè)計(jì)軟件基本