在復雜裝備的研制與鑒定中，同時驗證產(chǎn)品的壽命與可靠性指標往往耗費巨大。前期我們已分享了解“試驗室使用壽命”，本期解析“壽命與可靠性綜合驗證試驗法”。該方法并非簡單疊加，而是通過精密的試驗設計與條件控制，在一次試驗中同步考核產(chǎn)品的壽命與可靠性，顯著提升驗證效率和經(jīng)濟效益。文章系統(tǒng)闡述了該方法的適用前提（如雙指標要求、試驗剖面兼容性）、核心實施要素（包括壽命指標驗證的兩種路徑、試驗剖面制定的優(yōu)先原則、關鍵試驗時間的確定邏輯、樣本量考量、獨特的故障判據(jù)與處理流程），并特別探討了當壽命與可靠性試驗時間差異顯著時的優(yōu)化策略（如調(diào)整統(tǒng)計方案或分階段試驗）。對于面臨產(chǎn)品長壽命、高可靠性驗證挑戰(zhàn)的工程師和管理者，本文提供了極具操作性的指導，給您高效、精準地完成產(chǎn)品綜合驗證任務有所幫助。

1）采用綜合驗證試驗法具備的條件

當產(chǎn)品同時具備以下條件時，可以應用壽命與可靠性綜合驗證試驗方法（以下簡稱：綜合驗證試驗法），通過一次試驗給出產(chǎn)品的壽命值和可靠性驗證值：

（a）該產(chǎn)品既有可靠性指標要求，又有壽命指標要求，且有關合同規(guī)定該產(chǎn)品要進行可靠性鑒定試驗和壽命試驗；

（b）經(jīng)分析判定，所施加的試驗條件（剖面）能夠同時對產(chǎn)品的壽命和可靠性進行驗證考核；

（c）經(jīng)權衡分析判定，進行壽命與可靠性綜合驗證試驗，比分別進行可靠性驗證試驗和壽命試驗更為經(jīng)濟、有效的產(chǎn)品。

2）壽命指標驗證

用綜合驗證試驗法對產(chǎn)品壽命指標的驗證評估通常采用以下兩種方法：

一是如前所介紹的工程經(jīng)驗法，該方法是目前國內(nèi)航空產(chǎn)品用得最多的一種定延壽方法。這種方法通常采用定時截尾試驗。二是分析法（定時截尾試驗），在產(chǎn)品故障分布服從正態(tài)分布的假設前提下，可應用分析法。分析法給出的壽命評估結果較工程經(jīng)驗法精確，但所需的受試品樣本量較大（不少5臺），且要求70%的受試產(chǎn)品在試驗截止時間前已發(fā)生耗損故障，故試驗時間也較長。

3）試驗條件

產(chǎn)品壽命與可靠性綜合驗證試驗條件（剖面）應按以下要求：

（1）為了使試驗結果能夠真實地反映產(chǎn)品在現(xiàn)場使用的情況，其試驗條件（剖面）應能模擬產(chǎn)品的主要使用環(huán)境，包括工作應力、環(huán)境應力及維護使用條件等。但通過分析如能證明產(chǎn)品的壽命長短與可靠性高低主要取決于使用環(huán)境中的部分環(huán)境應力與工作應力，而與其它環(huán)境應力與工作應力不相關，或關系不大，則試驗條件（剖面）中應只保留對產(chǎn)品的壽命與可靠性影響較大的那些環(huán)境應力和工作應力。

（2）試驗條件（剖面）應根據(jù)產(chǎn)品的壽命剖面（含任務剖面）來確定。

（3）優(yōu)先選用產(chǎn)品在實際使用中的實測應力數(shù)據(jù)來制定試驗條件（剖面）。如無實測應力，可使用根據(jù)處于相似位置，具有相似用途的產(chǎn)品在執(zhí)行相似任務剖面時測得的數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析處理后確定的應力。如實測應力和相似產(chǎn)品的實測數(shù)據(jù)均無法得到，可以應用GJB899《可靠性鑒定與驗收試驗》附錄B中的數(shù)據(jù)、公式和方法導出相應的振動、溫度、濕度等環(huán)境應力。

4）試驗時間

壽命與可靠性綜合驗證試驗一般采用定時截尾試驗，試驗時間取決于受試產(chǎn)品的壽命與可靠性指標、產(chǎn)品的重要度以及可靠性統(tǒng)計試驗方案的參數(shù)等因素。

（1）壽命試驗所需的最少試驗時間T_L

如采用工程經(jīng)驗法，壽命指標驗證所需的最少試驗總時間T_L可按下公式確定：

試驗總時間    T_L ³ n·K·T₀

式中：n——受試品數(shù)量

T₀——受試產(chǎn)品規(guī)定的壽命

K——工程經(jīng)驗系數(shù)，由承制方與訂購方視產(chǎn)品的重要度

及相似產(chǎn)品的經(jīng)驗等因素共同確定。

如采用分析法對壽命指標進行評估，為保證評估的精度，應在70℅的試品出現(xiàn)故障時定為試驗截止時間T_Z 。

 試驗總時間   T_L ³ n·T_Z 

式中：n—受試品數(shù)量

T_Z —n的70℅受試品出現(xiàn)故障時的時間。

（2）壽命與可靠性綜合驗證試驗總時間T_LR

壽命與可靠性綜合驗證試驗總時間T_LR應取T_L與T_R （可靠性試驗最少試驗總時間）兩者中的較大值。

如果T_L> T_R，且大得較多，則可根據(jù)T_L值，重新調(diào)整可靠性統(tǒng)計試驗參數(shù)值，選取更小的a、b或d，適當增加T_R，從而在不增加試驗成本的前提下，進一步降低試驗的風險，并提高可靠性估計值的置信度。

如果T_R> T_L，且大得較多，則可將壽命指標驗證試驗設計成兩個階段：

第一階段，仍按原先規(guī)定的產(chǎn)品壽命規(guī)定值T₀的要求進行試驗，定時截尾試驗時間為K·T₀（或T_Z）。該階段試驗結束后應給出產(chǎn)品能否達到規(guī)定的壽命值T₀的結論。如所有受試品在K·T₀（或T_Z）內(nèi)均未出現(xiàn)關聯(lián)故障，則可進行第二階段試驗。

第二階段，將單臺試驗截止時間延至（T_R／n）小時，則總試驗時間最多為T_R小時。該階段試驗結束后，連同第一階段的試驗數(shù)據(jù)，可以對受試產(chǎn)品的壽命值進行評估，從而為該產(chǎn)品的延壽提供依據(jù)。

5）受試品數(shù)量

（a）受試品數(shù)量一般不應少于2臺。

（b）如用分析法對壽命指標進行評估，則受試品失效數(shù)r應至少等于5，故受試品數(shù)量亦至少為5臺。

（c）在采用增加受試品數(shù)量有利于降低總成本（試品價格＋試驗成本）的前提下，可適當增加受試品數(shù)量，使T_L =n·K·T₀盡量接近T_R，但仍應保證每臺試品的試驗截止時間不得少于規(guī)定的（K·T₀）小時。

6）故障判據(jù)

對產(chǎn)品壽命指標的考核與對可靠性指標的考核，其故障判據(jù)是不相同的?？己藟勖笜说墓收吓袚?jù)是：

對不可修復產(chǎn)品，在壽命試驗期間，凡引起產(chǎn)品更換的所有偶然失效和耗損故障均判為產(chǎn)品故障。對可修復產(chǎn)品，其故障只計及引起產(chǎn)品翻修的耗損性故障，如磨損、老化、疲勞斷裂等。

7）對壽命指標的評估

根據(jù)試驗數(shù)據(jù)特點，可用相應評估方法對壽命指標進行評估。分析方法有工程經(jīng)驗法以及分析法（定時截尾試驗）。

8）預防性維修

在壽命與可靠性綜合驗證試驗期間，只允許進行產(chǎn)品使用期間規(guī)定的，和已列入經(jīng)批準的試驗程序中的預防性維修措施，如定時更換易損件，定時進行潤滑、清洗、校準等。

9）故障處理

（a）試驗中發(fā)生故障，應立即停止試驗，并將故障情況詳細予以記錄。

（b）撤出故障件進行故障分析。在此期間，其它試件是繼續(xù)試驗，還是等故障件（可修復產(chǎn)品）修好后再裝入試驗箱內(nèi)與其它未發(fā)生故障的試品同時進行試驗？可視情況決定。但只要未發(fā)生關聯(lián)故障，每臺試品至少要試驗到截止時間T_Z（T_Z=K·T₀）才能終止；

（c）故障分析結果表明，發(fā)生的故障如屬于關聯(lián)故障，則該試件用于考核壽命指標的任務已經(jīng)結束。如果因可靠性指標考核的需要，仍需將該試件修復，并重新投入試驗的話，必須更換所有故障零部件，其中包括由其它零部件故障引起應力超出允許額定值的零部件；

（d）故障分析結果表明，發(fā)生的故障屬非關聯(lián)責任故障，則應將由于此非關聯(lián)責任故障對試件所造成的影響予以消除，并經(jīng)證實其修理有效后，才能繼續(xù)試驗；

（e） 除非事先規(guī)定或經(jīng)訂購方批準，不應隨意更換未出故障的模塊或部件。

10）試品處理

產(chǎn)品作為有壽件，試品經(jīng)試驗后，不管是否發(fā)生過故障，一般不再交付使用。但對于價格昂貴的可修復產(chǎn)品，在進行充分論證的基礎上，如認為有必要進一步挖掘其使用潛力，可按規(guī)定的要求與程序對受試品進行大修，使其恢復到規(guī)定的技術狀態(tài)后，可作為該產(chǎn)品翻修間隔期壽命試驗的試件，繼續(xù)投入試驗。