Thử nghiệm phá hủy liên quan đến việc đưa các vật liệu, thành phần hoặc kết cấu vào các điều kiện khiến đối tượng được thử nghiệm bị biến đổi hoặc phá hủy và hoàn toàn hư hỏng để thu thập thông tin về đặc tính vật liệu và tìm hiểu các biến đổi của chúng trong các điều kiện khắc nghiệt.
Các phương pháp thử nghiệm phá hủy bao gồm thử nghiệm độ bền kéo, thử nghiệm va đập và thử nghiệm độ cứng nhằm xác định các tính chất cơ học, độ bền, đặc tính khác của vật liệu. Thử nghiệm này thường được thực hiện trong giai đoạn thiết kế và phát triển để đảm bảo các bộ phận đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất cụ thể.
Tuy nhiên, một số sản phẩm, hệ thống không có khả năng chịu được nhiều lần lặp lại thử nghiệm phá hủy, hoặc dưới tác động của con người, môi trường, điều kiện thử nghiệm có thể thay đổi trong các lần lặp lại, làm ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả thử nghiệm.
Mặc dù thí nghiệm không thể tái lặp lại phép đo trên cùng người thực hiện, hay trên một sản phẩm, hệ thống,… nhưng vẫn có thể xác định được một tập hợp đủ tương đồng để nghiên cứu sự thay đổi trong phép đo đại diện cho sai số đo lường. Để thực hiện, người ta có thể chọn nhiều mẫu từ một lô hoặc một số mẫu từ đơn vị lấy mẫu đồng nhất khác. Sự thay đổi quan sát được giữa các phép đo tiến hành trên các mẫu đồng nhất cho phép ước tính các biến đổi trong quá trình đo.
Tiến hành nghiên cứu độ lặp lại các thử nghiệm phá hủy
Ví dụ: Đo độ bền va đập của vật liệu bằng cách bẻ gãy một thanh kim loại. Mặc dù không thể thực hiện nhiều phép đo trên cùng một thanh, nhưng các thanh được làm từ cùng một phôi được giả định là đủ đồng nhất để đưa ra ước tính sai số đo lường.
Trong nghiên cứu này, có 3 người đo, mỗi người thực hiện việc đo độ bền của 3 thanh kim loại được lấy từ 5 phôi.
Bước 1: Nhập dữ liệu vào “DataBook” Có 2 cách để nhập dữ liệu:
- Cách 1: Nhập trực tiếp vào “DataBook”.
- Cách 2: Nhập dữ liệu vào một phần mềm khác như Excel, sau đó copy hay load vào phần mềm Statgraphics.
=> Sau khi nhập vào “DataBook” cho kết quả dữ liệu có trong Statgraphics:
Bước 2: Để phân tích dữ liệu, chọn SPC/ Gage Studies / Variable Data/ ANOVA Method
- Input: - Data and code Columns: cột mã và dữ liệu (dữ liệu được đặt trong một cột).
- One row per part: mỗi dữ liệu đặt trên một hàng.
- Operator: người thực hiện
- Part: có vai trò như một phôi
- Measurements: đại lượng đo
Bước 3: Lựa chọn kết quả
- Table: lựa chọn tùy theo điều kiện nghiên cứu. Ví dụ, chọn dữ liệu về thống kê: Analysis Summary; Tolerance Analysis …
- Table: Run chat, Box – and Whisker Plot,…
Bước 4: Đọc kết quả thống kê
Do mỗi người tiến hành đo mẫu từ các phôi khác nhau nên sử dụng tình năng kiểm tra Nested.
Analysis Summary
a) Tóm tắt phân tích trong mẫu (Analysis Summary)
Kết quả cho thấy quá trình nghiên cứu có sự tham gia của 3 người, mỗi người tiến hành đo 3 lần mẫu lấy từ 5 phôi. Độ lệch chuẩn ước tính của quá trình đo là 1,18538, gồm cả các bộ phận, tổng biến thiên (TV) bằng 1,18935.
Tổng phương sai là 46,2346% do sự khác biệt giữa những người tham gia đo (khả năng tái lập), trong khi sự khác biệt 53,7654% là do thiết bị (độ lặp).
b) So sánh giá trị giữa các thử nghiệm (ANOVA table).
Phần đầu tiên thể hiện sự khác biệt giữa các toán tử. Phần thứ hai thể hiện sự khác biệt giữa các thử nghiệm.
Tỷ lệ F, trong trường hợp này bằng 13,43 là tỷ lệ giữa ước tính giữa những người thực hiện phép đo trong thí nghiệm và 1,04 là tỷ lệ ước tính giữa các phôi lấy mẫu. Vì giá trị P của thử nghiệm giữa các phôi có F lớn hơn 0,05 nên không có sự khác biệt giữa giá trị trung bình của mẫu ở mức độ tin cậy 95,0%.
c) Các biểu đồ đặc trưng
- Sơ đồ hộp biến động giá trị bình quân (Box – and Whisker Plot)
- Biểu đồ chạy (Run chart)
---------------------------------------------------------------------------------------------------