聚合物材料可靠性分析原理（25）

石拓•著

2.4.2.2.4关于聚合物材料的可靠度

包括聚合物基复合材料、合金材料在内的各种聚合物材料，不仅有自己的特有的性能，而且还有许多通用的性能，例如机械性能。不同结构组分的材料，它们通用性能值的可靠度R(x)，根据可靠度函数（2-16）：

（2-16）        R(x)=exp(-λ估算x)   ，x≥xm

可知，是不同的，这是因为：虽然同为相同的性能x，由于不同的材料，结构组分不同，所以参数λ估算不同，因此可靠度也不同。

1989年，我在中国兵工学会非金属学会的年会上，报告了论文“高分子材料力学性能的测试方案及等级鉴定”（1989年）[4]，我在论文中指出：

当采用抽样测量（试）的方法，用测量到的性能值来确定参数λ估算（MLE）后（见2.4.2.2.1），可以求得不同可靠度R(x)水平下，聚合物材料相应的性能值x。

假如，我们把同一可靠度R(x)水平的性能值，作为划分聚合物材料可靠度等级的依据，那么，可以认为，同一级别中的材料，是可以相互通用的，这样就自然扩展了材料的选择余地。

下面是等级划分的具体做法：

1.测量（试）求出每种聚合物材料的参数λ估算（MLE）。

2.把可靠度R(x)划分为i个不同的水平，R1(x1) ，R2(x2) ，…，Ri(xi)，每个i就是一个可靠度为ri，ri =Ri(xi)，的一个等级。然后根据（2-22）求出每一个可靠性能值xri。

3.因为每一个可靠性能值xri都具有可靠度ri保证，或者，已经在特征性能x特征基础上具备了安全系数β。因此，这里的每一个xri，都可以作为等级是i的设计（要求）性能xmi（或者叫应力-应变的临界值）。

于是，就可得到一张每种聚合物材料，在每个可靠等级i中的可靠度ri，与之对应的可靠性能值xri（xmi）表，这样的表，称之为“材料性能值的可靠度等级表”。材料的使用着，根据用途与要求，可以在“材料的可靠度等级表”中，选择与之相适应的材料[4]。

（待续）