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  • [原创] 聚合物材料可靠性分析原理(20)

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  • 发表于:2018-05-17 8:39:59

聚合物材料可靠性分析原理(20)

石拓•著

如果不了解前辈所建立并为之研究的课题,那么,我们将一无所获。

——石拓

2.4聚合物材料性能可靠性分析原理

上面所讨论的聚合物材料诸多性能,是聚合物材料的基本性能。由于这些性能的数值,一方面与聚合物合成时的分子结构、分子量及分布等因素有关;另一方面与生产加工,诸如组份配比的精确性、生产制造过程中的工艺控制等因素有关。因此我们所测量到的聚合物材料性能的数据,具有不确定性。所以,聚合物材料的性能测试值是统计意义上的。

因此,每制造一批聚合物材料,都必需对相关的性能进行测量。如果把规定范围内的测量值,作为产品合格的依据,那么,被测产品的测量值不在规定的范围内,就是属于不合格产品。

不同的聚合物材料,有着不同的性能。每种性能的指标,都是材料应用的设计者,作为选择与之相应设计要求的依据。这样才能达到更好地设计制造出,安全、可靠、耐用的聚合物材料制品的目的。

然而,有关聚合物材料的性能测量或叫测试,首先都是将材料加工成,可供试验测量用的标准试样。然后对标准试样,按照聚合物材料科学的理论,在人为制造的环境下,通过仪器进行性能测试(量)。

因为,任何材料的性能测试,都是属于抽样测试(检验)。而抽样测试的理论基础,是建立在数学中的概率论与数理统计之上。数理统计的意义在于,把抽样测试的性能结果,代表了整体的性能。又因为,材料的测试具有破坏性,无法重复,于是就引进了“可靠性”的概念。

可靠性是指:能够相信所指的对象是真或不真的程度。在这里,可靠性就是:由部分抽样测试(量)所得的数据,代表整体数据的可信程度。因此,抽样测试(量)数值的可靠性,就显得十分的重要了。

除此之外,试样在制作过程中的不确定因素,如工艺条件,设备运转等。以及试样,在测试(量)过程中的随机因素,如环境的干扰与仪器的误差等。这些外界因素,都会影响到材料性能测量(试)数值的准确性。

因此,聚合物材料的性能测试(量)值,具有一定的随机性。所以,如何获得合理的抽样数;如何尽量真实的反映,被测试样性能值的准确性,即代表整体性能的可信度,成为了测试(量)数据处理的关键。

可靠性统计[1]是可以用来,处理测试数据的一种数学方法。这种方法的好处在于,在一定的可靠度下,反映了被测物体整体的性能。因为由概率论知,n次试验中的小概率事件,在一次试验中,基本不发生的理由。所以,只要有足够大的可靠度保证,抽样测试的数值,经过数据处理后,可以直接表达被测物体的整体性能。

1985年,我从可靠性统计出发,开始了聚合物材料可靠性分析原理的研究[2]。

(待续)