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）