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加速試驗(yàn),北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司 2005年1月,主要內(nèi)容,加速試驗(yàn)概述 定性加速試驗(yàn) 定量加速試驗(yàn),加速試驗(yàn)概述,加速試驗(yàn)的背景和發(fā)展 加速試驗(yàn)的概念 加速試驗(yàn)的分類(lèi) 加速試驗(yàn)使用的應(yīng)力類(lèi)型 加速試驗(yàn)使用的試驗(yàn)設(shè)備,加速試驗(yàn)的背景,隨著科技的發(fā)展,對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來(lái)越高。因此為了提高產(chǎn)品的可靠性水平,傳統(tǒng)的可靠性方法已經(jīng)不能滿(mǎn)足要求。加速試驗(yàn)技術(shù)正是這樣應(yīng)運(yùn)而生。它不僅縮短了產(chǎn)品研制時(shí)間,節(jié)省了成本,并且也因此提高了公司產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。,加速試驗(yàn)的發(fā)展70年代,加速試驗(yàn)的最初思路是從元器件的老化(老煉)試驗(yàn)而來(lái)。 篩選的目的是激發(fā)、排除缺陷,故所施加的應(yīng)力不必模擬真實(shí)環(huán)境,只要激發(fā)的效率越高越好 自從Nelson與70年代末提出了累積損傷的原則以來(lái),加速壽命試驗(yàn)(Accelerated Life Testing)得到了蓬勃的發(fā)展,加速試驗(yàn)的發(fā)展80年代,Gregg. K. Hobbs博士經(jīng)多年對(duì)環(huán)境應(yīng)力篩選的研究提出了高加速壽命試驗(yàn)(Highly Accelerated Life Testing) 和高加速應(yīng)力篩選(Highly Accelerated Stress Screening),加速試驗(yàn)的發(fā)展90年代,美國(guó)波音公司首次提出可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)(RET-Reliability Enhancement Testing),加速試驗(yàn)的概念,加速試驗(yàn)產(chǎn)品在比正常工作環(huán)境應(yīng)力下更加嚴(yán)酷的環(huán)境應(yīng)力下進(jìn)行試驗(yàn)。與傳統(tǒng)的模擬正常工作環(huán)境的可靠性試驗(yàn)相比,是一種激發(fā)性試驗(yàn)。,加速試驗(yàn)分類(lèi),按照試驗(yàn)最終結(jié)果是否給出可靠性指標(biāo),加速試驗(yàn)分為 定性加速試驗(yàn) a.HALT/AST/RET/STRIFE b.HASS c.HASA 定量加速試驗(yàn) ALT,定性加速試驗(yàn)HALT,HALT高加速壽命試驗(yàn)(Highly Accelerated Life Testing) 。使用階躍式應(yīng)力使得產(chǎn)品承受不同的應(yīng)力以此來(lái)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)限的一種過(guò)程。HALT意在于發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的應(yīng)力限以及確認(rèn)產(chǎn)品的薄弱地方。這種信息的使用有助于產(chǎn)品的再設(shè)計(jì)。 與之類(lèi)似的還有:AST (Accelerated Stress Testing,加速應(yīng)力試驗(yàn)) 、RET(Reliability Enhancement Testing,可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)) 、STRIFE(應(yīng)力+壽命) 。從實(shí)質(zhì)上來(lái)說(shuō),它們都是在加大的應(yīng)力水平下加速暴露產(chǎn)品缺陷,從而提高產(chǎn)品可靠性水平的一種試驗(yàn)方法,只是名稱(chēng)叫法不一樣。,定性加速試驗(yàn) HASS,HASS高加速應(yīng)力篩選(Highly Accelerated Stress Screening)。是一種在產(chǎn)品制造過(guò)程中使用的篩選試驗(yàn)方法。它可以防止有缺陷的產(chǎn)品交付到客戶(hù)手中。,定性加速試驗(yàn) HASA,HASA高加速應(yīng)力抽檢篩選(Highly Accelerated Stress Audit).是一種在產(chǎn)品批生產(chǎn)階段使用抽樣理論的篩選試驗(yàn)方法。它可以防止有缺陷的產(chǎn)品交付到客戶(hù)手中。,定量加速試驗(yàn) ALT,ALT加速壽命試驗(yàn)(Accelerated Life Testing).,加速試驗(yàn)試驗(yàn)使用的應(yīng)力類(lèi)型,經(jīng)統(tǒng)計(jì),對(duì)產(chǎn)品可靠性產(chǎn)生影響的環(huán)境應(yīng)力主要是溫度和振動(dòng)應(yīng)力。據(jù)統(tǒng)計(jì)引起產(chǎn)品故障的環(huán)境因素中,溫度占50%左右,振動(dòng)占20%左右。,加速試驗(yàn)使用的設(shè)備,溫度箱 液氮制冷 快速溫變率,產(chǎn)品上溫變率可達(dá)60/min 溫度運(yùn)行范圍-100+200 振動(dòng)臺(tái) 氣錘振動(dòng)臺(tái) 六自由度(三個(gè)線(xiàn)加速度三個(gè)角加速度) 寬帶振動(dòng)(5Hz10000Hz),氣錘振動(dòng)臺(tái),六自由度,定性加速試驗(yàn),主要內(nèi)容,HALT HASS HASA,HALT,目的: 快速發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中的局限性/缺陷 尋找和提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)裕度 充分提高產(chǎn)品可靠性 評(píng)價(jià)產(chǎn)品持續(xù)改進(jìn)的有效性 為HASS/HASA/ALT提供試驗(yàn)參數(shù),HALT,實(shí)施步驟: 夾具設(shè)計(jì) 輔助測(cè)試設(shè)備開(kāi)發(fā) 確認(rèn)產(chǎn)品功能 執(zhí)行HALT (確定健壯度) 失效分析 實(shí)施糾正措施(Corrective Action,CA) 重復(fù)HALT (確認(rèn)CA) HALT報(bào)告,HALT試驗(yàn)夾具,夾具是用來(lái)為試件和振動(dòng)臺(tái)提供機(jī)械連接的一種裝置。,HALT試驗(yàn)夾具須滿(mǎn)足:,重量盡量輕,以減少振動(dòng)臺(tái)負(fù)載; 在結(jié)構(gòu)上要有很好的剛性; 在振動(dòng)中不會(huì)產(chǎn)生共振; 具有良好的振動(dòng)傳遞特性,不過(guò)量衰減振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng),不過(guò)濾各頻率成分的振動(dòng)能量,并且保證夾具上各試件的各個(gè)部分在各個(gè)方向上獲得的振動(dòng)量級(jí)一致; 要求各試件之間保持良好的氣體流通,以保證在溫度環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)中,各部分的溫度變化同一,和溫箱的溫度盡量保持一致。,加速度自功率控制譜,HALT試驗(yàn)夾具,輔助測(cè)試設(shè)備開(kāi)發(fā),針對(duì)于不同的產(chǎn)品,根據(jù)其功能參數(shù)設(shè)計(jì)不同的測(cè)試設(shè)備。,執(zhí)行HALT,進(jìn)行HALT試驗(yàn),HALT樣本容量,樣本容量n的計(jì)算如下式 其中: P(d)是某一故障可能被檢測(cè)到的概率 p是故障概率或者是任何有故障單元的概率,HALT樣本容量,比如,某故障發(fā)生概率是7%,如果被檢測(cè)到的概率是90%,那么根據(jù)公式就可以得到: 即HALT試驗(yàn)需要32個(gè)試驗(yàn)樣本。,應(yīng)力極限,技術(shù)規(guī)范Technology Specification 工作上限upper operating limit 工作下限lower operating limit 破壞上限upper destruct limit 破壞下限lower destruct limit,應(yīng)力裕度,應(yīng)力干涉,HALT一種采用步進(jìn)應(yīng)力的試驗(yàn)方法,步進(jìn)應(yīng)力示意圖,應(yīng)力施加順序,溫度步進(jìn)應(yīng)力 低溫步進(jìn) 高溫步進(jìn) 快速溫變 振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力 綜合環(huán)境應(yīng)力,熱分布測(cè)試,試驗(yàn)前對(duì)產(chǎn)品的熱分布進(jìn)行測(cè)試。此過(guò)程在室溫下進(jìn)行(不是在試驗(yàn)箱),測(cè)試過(guò)程中必須安裝上所有結(jié)構(gòu)面板。測(cè)試監(jiān)控所有主要器件的溫度,產(chǎn)品運(yùn)行至少2小時(shí)后,記錄環(huán)境溫度和各器件的殼溫。,溫度步進(jìn)應(yīng)力低溫步進(jìn),低溫步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)在某一接近室溫的溫度條件下進(jìn)行,通常取+20+30。,溫度步進(jìn)應(yīng)力低溫步進(jìn),步長(zhǎng)通常為10,但是某些時(shí)候也可以增加到20或減小到5。建議在低溫工作極限前步長(zhǎng)設(shè)定為10,低溫工作極限后步長(zhǎng)調(diào)整為5,視產(chǎn)品具體情況而定。建議試驗(yàn)應(yīng)力到達(dá)產(chǎn)品工作極限之后,適當(dāng)減小步長(zhǎng)繼續(xù)試驗(yàn)至破壞極限。,溫度步進(jìn)應(yīng)力低溫步進(jìn)(例子),測(cè)試從20開(kāi)始,步進(jìn)步長(zhǎng)為-10,溫變率40/min。每個(gè)溫度臺(tái)階保持10分鐘并完成功能測(cè)試。每個(gè)溫度臺(tái)階結(jié)束后,進(jìn)行5次上下電測(cè)試,測(cè)試每次上下電后功能是否可以完全恢復(fù)。試驗(yàn)一直持續(xù)到發(fā)現(xiàn)被測(cè)產(chǎn)品的工作極限和破壞極限。如果溫度降至某一預(yù)定溫度還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)破壞極限,則可以停止試驗(yàn)。,溫度步進(jìn)應(yīng)力高溫步進(jìn),高溫步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)在某一接近室溫的溫度條件下進(jìn)行,通常取+20+40。,溫度步進(jìn)應(yīng)力高溫步進(jìn),步長(zhǎng)通常為10,但是某些時(shí)候也可以增加到20或減小到5。建議在高工作極限前步長(zhǎng)設(shè)定為10,高溫工作極限后步長(zhǎng)調(diào)整為5,視產(chǎn)品具體情況而定。建議試驗(yàn)應(yīng)力到達(dá)產(chǎn)品工作極限之后,適當(dāng)減小步長(zhǎng)繼續(xù)試驗(yàn)至破壞極限。,溫度步進(jìn)應(yīng)力高溫步進(jìn)(例子),測(cè)試從30開(kāi)始,步進(jìn)應(yīng)力步長(zhǎng)為10,溫變率40/min。每個(gè)溫度臺(tái)階保持10分鐘并完成功能測(cè)試。每個(gè)溫度臺(tái)階結(jié)束后,進(jìn)行5次上下電測(cè)試,測(cè)試每次上下電后功能是否可以完全恢復(fù)。試驗(yàn)一直持續(xù)到發(fā)現(xiàn)被測(cè)產(chǎn)品的工作極限和破壞極限。如果溫度升至100還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)破壞極限,則可以停止試驗(yàn)。,溫度步進(jìn)應(yīng)力,溫度步進(jìn)應(yīng)力溫度循環(huán),通常溫度循環(huán)的上、下限以不超過(guò)產(chǎn)品破壞極限的80%為佳。 在通常情況下,試件在上下限溫度保持時(shí)間以1020分鐘為宜。 強(qiáng)化試驗(yàn)中的溫度變化率一般在15/min到60/min之間。這一速率是指試驗(yàn)箱內(nèi)溫度變化的平均速度。 為了節(jié)約試驗(yàn)費(fèi)用,每次試驗(yàn)的循環(huán)次數(shù)一般不超過(guò)6次。,溫度步進(jìn)應(yīng)力溫度循環(huán)(例子),溫度循環(huán)的高/低溫值選擇溫度步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)中得到的工作極限的80%,循環(huán)5次,溫度變化率40/min。每個(gè)溫度臺(tái)階保持5分鐘并完成功能測(cè)試。每個(gè)溫度臺(tái)階結(jié)束后,進(jìn)行1次上下電測(cè)試,測(cè)試每次上下電后功能是否可以完全恢復(fù)。,溫度步進(jìn)應(yīng)力溫度循環(huán),溫度步進(jìn)應(yīng)力注意事項(xiàng),在溫度循環(huán)時(shí),應(yīng)該采用溫度變化至少100(比如-30至70)、高溫變率(每分鐘20-40)的試驗(yàn),以給產(chǎn)品提供所需要的溫度應(yīng)力(或是熱沖擊),這應(yīng)該作為一個(gè)重要的規(guī)則。 增加受試產(chǎn)品的溫變率,篩選強(qiáng)度也會(huì)增大 溫度循環(huán)建議最好運(yùn)行20個(gè)循環(huán)以上。,振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力,氣錘臺(tái)振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)的初始值應(yīng)為3Grm到5Grm,具體選擇應(yīng)該根據(jù)不同試件決定,一般從5Grm開(kāi)始試驗(yàn)。,振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力,每個(gè)振動(dòng)水平的停留時(shí)間包括產(chǎn)品振動(dòng)穩(wěn)定后的駐留時(shí)間以及功能和性能檢測(cè)時(shí)間。振動(dòng)穩(wěn)定后駐留時(shí)間一般為510分鐘,功能和性能檢測(cè)應(yīng)該在振動(dòng)穩(wěn)定后進(jìn)行,所需時(shí)間視具體產(chǎn)品而定。 氣錘臺(tái)振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力步長(zhǎng)一般為3Grm到5Grm,一般不超過(guò)10Grm。,振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力,振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力例子,振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)前,使用加速度傳感器監(jiān)測(cè)產(chǎn)品的振動(dòng)響應(yīng)。試驗(yàn)在環(huán)境溫度下進(jìn)行。起始振動(dòng)為5Grms,步進(jìn)應(yīng)力步長(zhǎng)為5Grms。每個(gè)振動(dòng)臺(tái)階保持10分鐘并完成功能測(cè)試。每個(gè)振動(dòng)臺(tái)階結(jié)束后,進(jìn)行5次上下電測(cè)試,測(cè)試每次上下電后功能是否可以完全恢復(fù)。試驗(yàn)一直持續(xù)到發(fā)現(xiàn)被測(cè)產(chǎn)品的工作極限和破壞極限,如果振動(dòng)設(shè)置到40Grms還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)破壞極限,則可以停止試驗(yàn)。,振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力注意事項(xiàng),當(dāng)振動(dòng)應(yīng)力到較高量級(jí)(20g以后),在每一步結(jié)束后返回到“微振動(dòng)”(5Grm3Grm)以檢測(cè)在較高振動(dòng)水平時(shí)發(fā)生的可能故障,綜合環(huán)境步進(jìn)應(yīng)力溫度,通常溫度循環(huán)的上、下限以不超過(guò)產(chǎn)品破壞極限的80%為佳。 在通常情況下,試件在上下限溫度保持時(shí)間以1020分鐘為宜。 強(qiáng)化試驗(yàn)中的溫度變化率一般在15/min到60/min之間。這一速率是指試驗(yàn)箱內(nèi)溫度變化的平均速度。 為了節(jié)約試驗(yàn)費(fèi)用,每次試驗(yàn)的循環(huán)次數(shù)一般不超過(guò)6次。,綜合環(huán)境步進(jìn)應(yīng)力振動(dòng),根據(jù)已完成試驗(yàn)獲得的振動(dòng)應(yīng)力破壞極限值和設(shè)定的循環(huán)次數(shù)確定步長(zhǎng)。假如在振動(dòng)應(yīng)力步進(jìn)試驗(yàn)中,產(chǎn)品在35Grms時(shí)發(fā)生了不可修復(fù)的故障,并且設(shè)定的溫度循環(huán)次數(shù)是5,那么最初的試驗(yàn)循環(huán)應(yīng)該以7Grms水平開(kāi)始。每一個(gè)循環(huán)之后,應(yīng)該以振動(dòng)水平為7Grms的步長(zhǎng)增加,則具體的剖面參數(shù)為:循環(huán)1量級(jí)為7Grms,循環(huán)2量級(jí)為14Grms;循環(huán)3量級(jí)為21Grms;循環(huán)4量級(jí)為28Grms;循環(huán)5量級(jí)為35Grms。,綜合環(huán)境步進(jìn)應(yīng)力,綜合環(huán)境步進(jìn)應(yīng)力例子,試驗(yàn)中,高/低溫值選擇溫度步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)中得到的工作極限的80%,振動(dòng)應(yīng)力為振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)中得到的工作極限的50%,試驗(yàn)進(jìn)行5個(gè)高低溫循環(huán)。每個(gè)溫度臺(tái)階停留時(shí)間為10分鐘并完成功能測(cè)試。每個(gè)溫度臺(tái)階結(jié)束后,進(jìn)行5次上下電測(cè)試,測(cè)試每次上下電后功能是否可以完全恢復(fù)。試驗(yàn)溫度變化率40/min。最后一個(gè)周期振動(dòng)應(yīng)力減少為5Grms。,綜合環(huán)境步進(jìn)應(yīng)力,除非產(chǎn)品事先已加固,否則對(duì)于大部分民用產(chǎn)品的破壞極限來(lái)說(shuō),溫度一般在-70到125之間,振動(dòng)頻率在20Hz到3000Hz之間,隨機(jī)振動(dòng)量值在15到20g RMS之間。對(duì)大部分的工業(yè)產(chǎn)品或航空產(chǎn)品來(lái)說(shuō),溫度在-100到150之間,振動(dòng)在20到30g RMS之間。,應(yīng)力效果比較,HALT回顧,HASS,目的:將有缺陷和無(wú)缺陷的產(chǎn)品區(qū)分開(kāi)來(lái),以保證不讓有制造缺陷的產(chǎn)品流入市場(chǎng)或投入使用。,HASS,要有效實(shí)施HASS篩選過(guò)程,徹底清除產(chǎn)品的早期故障,應(yīng)該在能夠產(chǎn)生加工缺陷的元器件級(jí)、模塊級(jí)、單元級(jí)和系統(tǒng)級(jí)按照從低到高的層次進(jìn)行HASS 篩選,才能保證整個(gè)產(chǎn)品的可靠性。,HASS步驟,夾具設(shè)計(jì) 測(cè)試設(shè)備 確認(rèn)初步HASS剖面 實(shí)施HASS HASS 篩選方案的調(diào)整和重新驗(yàn)證,HASS夾具,保證同時(shí)容納多個(gè)產(chǎn)品參加試驗(yàn),滿(mǎn)足產(chǎn)品批量生產(chǎn)的要求。 保證在夾具各個(gè)位置的試件獲得的振動(dòng)量值相差很小,將試驗(yàn)臺(tái)傳遞到試件的振動(dòng)能量最大,在試驗(yàn)過(guò)程中不發(fā)生共振, 夾具盡可能的簡(jiǎn)單,不需要在設(shè)計(jì)和制造夾具過(guò)程中花費(fèi)過(guò)多的資金。 耐用、可重復(fù)使用等。,HASS夾具,夾具設(shè)計(jì)和制造完成后,要進(jìn)行夾具使用效果的驗(yàn)證,HASS運(yùn)行剖面參數(shù)選擇,溫度循環(huán)的上下限溫度一般取工作極限溫度范圍的80%;極限溫度滯留時(shí)間一般取決于試件溫度達(dá)到平衡所需要的時(shí)間和測(cè)試試件工作狀態(tài)所需要的時(shí)間。,HASS運(yùn)行剖面參數(shù)選擇,振動(dòng)量級(jí)一般取破壞極限的50% ,如果超過(guò)了工作極限,則取工作極限的80% 。,HASS運(yùn)行剖面,對(duì)于工作極限和破壞極限差別大的產(chǎn)品,即有足夠的裕度。包括析出剖面和測(cè)試剖面。,HASS運(yùn)行剖面,HASS運(yùn)行剖面,對(duì)于工作極限和破壞極限接近的產(chǎn)品,即沒(méi)必要使用激勵(lì)和檢測(cè)循環(huán)兩種剖面。,HASS運(yùn)行剖面,HASS運(yùn)行剖面篩選效果驗(yàn)證,主要是用來(lái)證明HASS試驗(yàn)剖面圖是否能夠滿(mǎn)足其篩選判定標(biāo)準(zhǔn)的要求,它包括篩選過(guò)程有效性的驗(yàn)證和產(chǎn)品剩余有效壽命的評(píng)估兩方面的內(nèi)容。,篩選過(guò)程有效性的驗(yàn)證,對(duì)篩選過(guò)程出現(xiàn)的失效形式進(jìn)行分析。以判別這些失效形式是由于在篩選過(guò)程中遭受了過(guò)大的應(yīng)力誘發(fā)的,還是由于疲勞或制造缺陷造成,從而決定HASS 試驗(yàn)剖面所選擇的應(yīng)力量級(jí)是否正確和是否需要修正。,產(chǎn)品剩余有效壽命的評(píng)估,評(píng)價(jià)HASS是否過(guò)多地?fù)p傷了產(chǎn)品的有效壽命 。 評(píng)估的一般方法是按照試驗(yàn)剖面的要求將產(chǎn)品重復(fù)試驗(yàn)多次,看是否有失效現(xiàn)象發(fā)生,然后從導(dǎo)致失效發(fā)生的試驗(yàn)剖面重復(fù)周期數(shù)可以推斷出所選HASS 試驗(yàn)剖面對(duì)被試產(chǎn)品有效壽命的損傷程度。,篩選效果驗(yàn)證,HASS回顧,HASA,使用HALT確定的應(yīng)力水平進(jìn)行小于100%的篩選。 HASA過(guò)程和HASS過(guò)程是相同的,僅是以抽樣理論作為基礎(chǔ)進(jìn)行。 HASA的子樣抽取率可以不同,并且沒(méi)有一個(gè)絕對(duì)正確的值。總的來(lái)說(shuō)一般使用5%到10%的產(chǎn)品,然而,如果是產(chǎn)品較多的情況,子樣的抽取率會(huì)低于產(chǎn)品的0.3%。,定量加速試驗(yàn)ALT,主要內(nèi)容,加速壽命試驗(yàn)概述 加速壽命試驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 加速壽命試驗(yàn)壽命數(shù)據(jù)處理,加速壽命試驗(yàn)概述,發(fā)展背景 概念 分類(lèi) 加速模型 加速因子,發(fā)展背景,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了許多高可靠性、長(zhǎng)壽命的產(chǎn)品,例如,有的半導(dǎo)體元器件的壽命可達(dá)數(shù)百萬(wàn)小時(shí)以上,即使進(jìn)行數(shù)年的試驗(yàn),也可能沒(méi)有失效,或只有一二個(gè)失效,根據(jù)這樣的失效數(shù)據(jù),要對(duì)產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)做出估計(jì)是很困難的。甚至試驗(yàn)尚未做完,新的產(chǎn)品已研制出來(lái),這就要求人們改進(jìn)試驗(yàn)方法,以期在較短的試驗(yàn)時(shí)間內(nèi),獲得較多的失效樣品,加速壽命試驗(yàn)正是適應(yīng)這種需要孕育而生的。,概念,所謂加速壽命試驗(yàn),是指在保持失效機(jī)理不變的條件下,把樣品放在比通常嚴(yán)酷得多的條件下進(jìn)行試驗(yàn),從而加速樣品的失效得到更多的失效數(shù)據(jù),通過(guò)外推評(píng)估產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)。 是一種基于統(tǒng)計(jì)理論,結(jié)合失效物理的試驗(yàn)技術(shù)。,概念,由于加速壽命試驗(yàn)利用高(加速)應(yīng)力水平下的壽命特征去外推或評(píng)估正常應(yīng)力水平下的壽命特征的試驗(yàn)技術(shù)和方法,可見(jiàn)它屬于驗(yàn)證試驗(yàn)。,分類(lèi),按應(yīng)力施加方法分: 恒定應(yīng)力 步進(jìn)應(yīng)力 序進(jìn)應(yīng)力,恒定應(yīng)力,恒定應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)是把全部樣品分為幾組,每組樣品都在某個(gè)恒定加速應(yīng)力水平下進(jìn)行的壽命試驗(yàn);,步進(jìn)應(yīng)力,步進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn),則是把全部樣品先放在某個(gè)加速應(yīng)力水平下進(jìn)行試驗(yàn),待到一定時(shí)間或一定個(gè)數(shù)的樣品失效,把未失效樣品放在更高加速應(yīng)力水平下繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn),直到規(guī)定的時(shí)間或達(dá)到一定數(shù)量的樣品失效個(gè)數(shù)試驗(yàn)結(jié)束;,序進(jìn)應(yīng)力,序進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)和步進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)基本相同,只是施加的加速應(yīng)力水平隨著時(shí)間的增加線(xiàn)性增大。,加速模型,加速試驗(yàn)?zāi)P图词墙⒃趬勖c應(yīng)力之間的物理關(guān)系 。 通過(guò)這種關(guān)系,使得加速試驗(yàn)過(guò)程中獲得的觀測(cè)值,可以外推正常工作條件下的產(chǎn)品可靠性指標(biāo)。 理論基礎(chǔ):失效物理,加速模型,加速模型分類(lèi) 單應(yīng)力模型 多應(yīng)力模型,單應(yīng)力模型溫度模型,阿倫尼斯模型(Arrhenius Relationship) 愛(ài)林模型(Eyring model) 注:愛(ài)林模型有時(shí)也用來(lái)描述濕度與壽命間的關(guān)系,單應(yīng)力模型電應(yīng)力模型,反冪模型(Inverse Power Law) 指數(shù)模型(Exponential Law),單應(yīng)力模型振動(dòng)模型,振動(dòng)一般會(huì)對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生緊固件松動(dòng)、導(dǎo)線(xiàn)摩擦、電觸點(diǎn)間斷、構(gòu)件疲勞等影響 振動(dòng)疲勞來(lái)說(shuō)一般因應(yīng)力循環(huán)頻率而分為高周與低周疲勞。,單應(yīng)力模型振動(dòng)模型,高周疲勞的應(yīng)力循環(huán)頻率較高,產(chǎn)生應(yīng)力疲勞。一般通過(guò)建立疲勞壽命與應(yīng)力振幅之間的關(guān)系來(lái)對(duì)壽命進(jìn)行估算。常用的疲勞壽命模型包括Basguin和Miner累積疲勞線(xiàn)性方程。 低周疲勞的應(yīng)力循環(huán)頻率較低,產(chǎn)生應(yīng)變疲勞。一般使用Manson-Coffin公式來(lái)進(jìn)行壽命估算。 而當(dāng)構(gòu)件產(chǎn)生的疲勞斷裂時(shí),一般使用Paris公式來(lái)估算壽命,多應(yīng)力模型,產(chǎn)品在使用中受到的環(huán)境應(yīng)力是復(fù)雜的,比如會(huì)同時(shí)受到電應(yīng)力、溫度、振動(dòng)和濕度等應(yīng)力的影響。實(shí)際情況下,正是這些應(yīng)力的綜合效果影響了產(chǎn)品的壽命。,多應(yīng)力模型,溫度和電應(yīng)力加速模型 溫度和濕度應(yīng)力壽命模型 溫度與振動(dòng)應(yīng)力加速模型 多應(yīng)力壽命模型,溫度和電應(yīng)力加速模型,將單應(yīng)力壽命模型相乘,通過(guò)修正某些參數(shù)來(lái)對(duì)實(shí)際進(jìn)行擬合。利用這種方法,研究人員已提出了近十種描述不同應(yīng)力組合的壽命模型,這些模型主要集中在描述電應(yīng)力與溫度應(yīng)力對(duì)壽命的綜合影響上。在這些模型中,Simoni提出的最具代表性:,溫度和電應(yīng)力加速模型,Montanari于1989年提出了一種借鑒了概率統(tǒng)計(jì)理論的新模型,叫作反冪律極限模型 其中,,溫濕度模型,D. S. Peck在1986年提出了描述溫濕度的加速模型Peck模型,溫度振動(dòng)模型,溫度引起的產(chǎn)品失效是一個(gè)低周疲勞過(guò)程,其應(yīng)力壽命模型可以用Manson-coffin公式描述 隨機(jī)振動(dòng)引起的產(chǎn)品失效是一個(gè)高周疲勞過(guò)程,可以使用Basquins疲勞公式描述 最后,使用Miner累積疲勞損傷原則將兩種疲勞損傷模型疊加,廣義多應(yīng)力模型,廣義對(duì)數(shù)線(xiàn)性模型(G

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