1.3 Комбинированные испытания на воздействие повышенной температуры и вибрации

Комбинированные испытания на воздействие повышенной (понижен­ной) температуры и вибрации (синусоидальной) проводятся с целью определения пригодности тепло — и нетепловыделяющих изделий к эксплуатации и транспортированию в условиях воздействия повышен­ной (пониженной) температуры в сочетании с вибрацией. Методика этих испытаний состоит в сочетании методик испытаний на воздей­ствия повышенной (пониженной) температуры и синусоидальной вибрации. Помимо требований нормативной документации на изде­лие необходимыми данными для проведения комбинированных ис­пытаний являются частота механических резонансов изделия и тем­пературная измерительная точка для тепловыделяющих изделий. Указанные данные могут быть получены в ходе соответствующих раз­дельных испытаний на воздействие синусоидальной вибрации и на температурные воздействия. Если же раздельные испытания не про­водились и интересующие данные отсутствуют, то возникает задача их определения. Далее изделие закрепляется на столе вибростенда в камере, причем к креплению предъявляются особые требования по обеспечению тепловой изоляции тепловыделяющих изделий от стола вибростенда. Для выполнения этих требований крепления изготов­ляют из материалов, имеющих низкую удельную теплопроводность.

2 Статистические оценки результатов испытаний

В силу того что результаты испытаний дают численные значения со случайным исходом, для их анализа применяется аппарат математической статистики.

Программы проведения и обработки результатов исследовательских, типовых, сравнительных и других видов испытаний могут включать себя следующие статистические методы:

• определение размера представительной (репрезентативной) выборки;

• проверку гипотезы равноточности двух рядов результатов испытаний (выборок);

• проверку гипотезы значимости различия средних значений двух рядов результатов испытаний (выборок);

• проверку гипотезы нормального распределения плотности вероятности результатов испытаний;

• проверку гипотезы значимости аномальных результатов испытаний;

• определение допуска контролируемого параметра с учетом погрешности его измерения.

По итогам испытаний исследователь располагает лишь ограниченным числом значений случайной величины, представляющим собой некоторую выборку из генеральной совокупности.

Выборочные средние и дисперсия являются оценками (иначе приближенными значениями) соответствующих генеральных статистических характеристик объекта испытаний. В результате проведения и предварительной обработки испытаний важно получить состоятельные и несмешные оценки.

Оценка называется состоятельной, если с увеличением объёма выборки она стремится к оцениваемому параметру, и несмещенной, если её математическое ожидание при любом размере выборки равно оцениваемому параметру.

Состоятельные несмещенные оценки математического ожидания и дисперсии рассчитываются по формулам:

(2.1)

(2.2)

где n – число наблюдений в выборке.

При вычислении в учитывается столько же значащих цифр, сколько в измеренных значениях .

Средняя совокупности вычисляется с определенной вероятностью её расположения в заданном интервале. Поэтому оценка средней совокупности называется интервальной оценкой. Величина интервала связана с вероятностью утверждения о том, что в нём содержится средняя совокупности. Обратное утверждение состоит в том, что этот интервал её не содержит, т.е. если проведено большое число испытаний, в каждом случае вычислены соответствующие границы, то, например, при границах выборочной средней , равной ±1,96 стандартной ошибки , в 95% случаях оценка средней для совокупности будет лежать в этих пределах. В оставшихся 5% случаев эта средняя будет находится левее нижней и правее верхней границ интервала. Для вероятности p=0,99 интервал становится большим (выборочная средняя равна 2,58 стандартной ошибки), а вероятность попасть вне интервала (уровень значимости q) меньшей и равной 0,01. Таким образом, ценой увеличения надежности является потеря точности результатов. Эти границы значений принято называть доверительными границами (или пределами). На практике используется 95 и 99 % значения доверительных границ вероятности. С увеличением размера выборки стандартные ошибки уменьшаются, поэтому при проведении испытаний весьма важно определить представительный размер выборки, обеспечивающий допустимую вероятную ошибку для заданной вероятности.