加速试验综述 好.doc

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1、加速试验综述1概述当今，许多产品都能在极端严酷的环境应力下无故障地运转上千小时，为了确认设计缺陷或者验证预计的寿命，传统的试验方法已经不再胜任。人们开始研究先进的试验方法与技术。1.1加速试验的目的与特点进行加速试验的目的可概括如下：>为了适应11益激烈的竞争环境；>在尽可能短的时问内将产品投入市场；>满足用户预期的需要。加速试验是一种在给定的试验时间内获得比在正常条件下（可能获得的信息）更多的信息的方法。它是通过采用比设备在正常使川中所经受的环境更为严酷的试验环境來实现这一点的。由于使用更高的应力，在进行加速

2、试验时必须注意不能引入在正常使用屮不会发生的故障模式。在加速试验屮要单独或者综合使用加速因子，主要包括：>更高频率的功率循环；>更高的振动水平；>高湿度；>更严酷的温度循环；>更高的温度。1.2加速试验分类加速试验主要分为两类，每一类都有明确的日的：>加速寿命试验——估计寿命；>加速应力试验——确定（或证实）和纠正薄弱环节。这两类加速试验之间的区别尽管细微，但却很重要，它们的区别主要表现在下述儿个方面：作为试验的基础的基本假设、构建试验时所用的模型、所用的试验设备和场所、试验的实施方法、分析和解释试验数据的方法

3、。表1对这两类主要的加速试验进行了比较。表1两类主要的加速试验试验目的与方法注解加速寿命试验（ALT）使用与可靠性（或者寿命）有关的模型，通过比正常使用时所预期的更高的应力条件下的试验來度最可靠性（或寿命），以确定寿命多长。要求：>了解预期的失效机理；>了解关于加速该失效机理的大量信息，作为加速应力的函数加速应力试验（AST）施加加速环境应力使潜在的缺陷或者设计的薄弱环节发展为实际的失效，确认可能导致使用中失效的设计、分配或者制造过程问题。要求充分理解（至少要足够了解）基本的失效机理。对产品寿命的影响问题作出估

4、计。1.3加速试验的产品层次（级别）要明确进行加速试验的产品层次（级别）是设备级还是零部件级，这一点很重要。某些加速方法只适用于零件级的试验，而有的方法只能用于较高级别的总成（设备），只有少数方法同时适用于零件级和总成（设备）级。对零件级非常合适的基木假设和建模方法在对较高级别的设备进行试验时可能完全不成立，反Z亦然。表2列出了在两个主要的级别（设备级和零部件级）上进行试验的信息。表2进行加速试验的产品级别级别限制（局限）注解设备级通常非常有限，很少进行。要建立起设备在高应力下与正常使用条件下的失效率之间的关系

5、的模型是极端闲难的。而且,也很难确定不改变设备的失效机理的应力条件。可以有效地用于设备的加速试验的一个例子是增加工作周期，例如，某系统在正常情况下仅在一个班次中运行，航空电子设备在一次飞行前和飞行中只工•作几个小时，在这种情况下，在试验中可以増加工作周期，受试系统一天可以连续工作三个班次，可使航空电子设备循环工作，在模拟飞行之间只留出足够使设备的温度稳定在非工作状态的时间。这样，尽管毎个工作小时的失效率没有改变，但是毎天发生的失效数増加了。这类加速试验通常在可靠性鉴定试验中采用。这实际上是加速试验的一种形式（尽

6、管通常不这样认为）。零部件级部（零）件的失效模式比设备要少。因此，要确定能有效地加速失效率而又不大改变失效机理的应力就容易得多。通常用一个给定的应力可以对一个或多个支配性失效机理进行加速试验，例如，电容器的介质击穿是电压的函数，腐蚀是湿度的函数。在这种情况下要找出失效率与使用应力Z间的函数关系的加速模型相当容易。因此，加速寿命试验广泛应用于部件，并且极力推荐大多数类型的零件使用这一方法。2加速试验模型加速试验模型将部件的失效率或者寿命与给定的应力联系起来，这样，就可以用在加速试验屮得到的度量来推断正常使用条件下

7、的性能。这里隐含的假设是应力不会改变失效分布的形式。表3总结了三种故常见的加速试验模型，实际屮使用的模型不止这三种。在选用模型时,最关键的准则是所选用的模型能精确地把加速条件下的可靠性或寿命模拟成止常使用条件下的可靠性或寿命。在选择最适用的模型和在具体应用屮为所选用的模型选择适当的验证范围时必须十分小心。把上述选择的依据用文件记录下來是很重要的。表3常见的加速试验模型模型名称公式说明逆泵率定律InversePowerLaw正常应力下的寿命（加速应力丫加速应力下的寿命1正常应力丿式屮N为加速因子阿列纽斯加速模型A

8、rrheniusAccelerationModelL-A&ir式中，L—寿命的度最，如零件总体的中位寿命：A—对于受试零件，山实验决定的常数；e—自然对数的底：E—活化能（电子伏特一能量的一种度最），它是每一失效机理特有的量值；k—玻尔兹曼常数二&62xl（rLy/K；T—温度（开氏度）。边因纳法则(疲劳损伤)Miner'sRule(FatigueDamage)*cCD-y<1式中，C