可靠性強化試驗采用激發(fā)應力環(huán)境(其應力水平可能遠遠超過正常使用環(huán)境)進行試驗，快速激發(fā)產品潛在缺陷，使其以故障形式表現(xiàn)出來，通過故障原因分析、失效模式分析和改進措施消除缺陷，提高產品可靠性，并大幅度提高試驗效率、降低成本。目前，該領域的研究和應用方興未艾，國內外有關這類試驗的名稱尚未統(tǒng)一，如RET , HALT , HASS、步進應力試驗(Step Stress Testing)等。這些名稱的不統(tǒng)一和內涵的含糊不清，不利于該領域研究工作的順利開展，例如HALT和HASS容易和加速壽命試驗(ALT)和環(huán)境應力篩選(ESS)相混淆。因此，有必要規(guī)范這類試驗的名稱和概念內涵，可靠性強化試驗突出了這類試驗的特點，可以認為RET包括了HALT和HASS的內容，作為這類試驗技術的統(tǒng)稱較為合理。
加速壽命試驗的統(tǒng)一定義最早由美羅姆航展中心于1967年提出，加速壽命試驗是在進行合理工程及統(tǒng)計假設的基礎上，利用與物理失效規(guī)律相關的統(tǒng)計模型對在超出正常應力水平的加速環(huán)境下獲得的可靠性信息進行轉換，得到產品在額定應力水平下可靠性特征可復現(xiàn)的數(shù)值估計的一種試驗方法。簡言之，加速壽命試驗是在保持失效機理不變的條件下，通過加大試驗應力來縮短試驗周期的一種壽命試驗方法。加速壽命試驗采用加速應力水平來進行產品的壽命試驗，從而縮短了試驗時間，提高了試驗效率，降低了試驗成本。
一、可靠性強化試驗國內外研究現(xiàn)狀
可靠性強化試驗(RET)屬于激發(fā)試驗的范疇，最早的激發(fā)試驗是20世紀50年代的老化試驗，70年代后發(fā)展成廣義的環(huán)境應力篩選，環(huán)境應力篩選主要是激發(fā)產品生產過程中引入的缺陷，而對產品設計缺陷無能為力。因此，從本質上講環(huán)境應力篩選不能真正提高產品的固有可靠性，而產品固有可靠性在產品最終的可靠性中起著決定作用。為了解決這一問題，1988年Hobbs博士提出了高加速壽命試驗(HALT)和高加速應力篩選(HASS）。前者用于產品的設計階段，目的是快速暴露產品的設計缺陷，以便及時改進設計，提高產品固有可靠性；后者用于產品的生產階段，目的是快速暴露產品在生產過程中的各種制造缺陷，為用戶提供高可靠性的產品。
可靠性強化試驗的理論依據(jù)是故障物理學((Physics of failure），把故障或失效當作研究的主要對象，通過發(fā)現(xiàn)、研究和根治故障達到提高可靠性的目的。目前，已經(jīng)有多種試驗技術，如步進應力試驗、HALT , HASS等。
國外自可靠性強化試驗提出后，相繼在各工業(yè)部門推廣應用，產品可靠性得到很大提高。據(jù)QualMark公司1995年5月至1996年3月間的統(tǒng)計，該公司先后為來自19個不同工業(yè)部門的33個公司的47種產品(涉及電子產品和機電產品)，提供了可靠性強化試驗服務，均獲得了顯著成效。目前，國外從事該領域的主要機構有Qua1Mark公司、Otis Elevator公司、Hobbs Engineering公司等。許多著名企業(yè)成立了專門的可靠性強化試驗機構，如Boreing公司、HP公司等。
可靠性強化試驗離不開理論與技術研究，以及相關設備的支持。在理論與技術研究方面國際上比較知名的專家主要有:Gregg K. Hobbs、S. Smithson、Joseph Capitano、Wayne Nelson、Mike Silverman和David Rahe等等。其中Gregg K. Hobbs在強化應力效率及試驗理論與技術方面開展了大量研究；S. Smithson, Joseph Capitano在強化溫度應力及試驗效率方面開展了研究；Wayne Nelson在統(tǒng)計模型、試驗剖面和數(shù)據(jù)采集與分析等方面開展研究工作；Mike Silverman和David Rahe在強化試驗的
技術與應用方面開展了大量的工作。除此之外，Boeing公司的Robert W . Deppe等在強化試驗技術方面也進行了大量的研究與實踐。在設備方面主要有:John Hanse最先研制成功強化試驗設備，其采用氣錘反復沖擊式激振和液氮制冷方式，可產生寬帶全軸隨機振動激勵，并具有大溫變率試驗能力，滿足了強化試驗對設備提出的高要求，但存在只能控制激振信號均方根值，無法控制振動譜形等問題。針對該設備的不足，1999年Entela公司推出了一種新型強化試驗設備FMVT machine （FMVT：Failure Mode Verification Testing)，其全軸振動是可重復及可控的，它能改變能量量級及低頻帶能量大小，在某些情況下可控制頻譜形狀。此外，美國Envirotronics公司、意大利Angelantoni公司、英國Cape Engineerin等公司也具有生產強化試驗設備的能力。
國內可靠性強化試驗技術與應用方面目前尚處于起步階段，主要局限于理論與技術的跟蹤研究，由于強化試驗技術和設備等因素的限制，還沒有在實際中應用的報道。在設備研制方面國內尚處于探索階段，而國外對我國相關設備引進采取的限制措施，阻礙了強化試驗技術在我國的研究與應用。目前，國防科技大學可靠性實驗室在強化試驗技術研究及應用方面開展了大量工作，已經(jīng)完成了某大型通訊設備公司新研產品的可靠性強化試驗等工作。北京航空航天大學可靠性工程中心也在可靠性試驗分析方面取得了一定成果，目前尚未見到國內其他單位在可靠性強化試驗領域的應用研究報道。
二、加速壽命試驗國內外研究現(xiàn)狀
加速壽命試驗按照應力的施加方式不同可分為恒定應力試驗、步進應力試驗和序進應力試驗，其研究內容可以概括為:試驗前的最優(yōu)設計和試驗后的統(tǒng)計分析兩大問題，國內外許多研究者圍繞這兩個問題開展了大量的研究工作。
國外對加速壽命試驗統(tǒng)計分析研究始于20世紀60年代，首先發(fā)展起來的是恒定應力試驗的統(tǒng)計分析方法。目前，有關恒定應力試驗統(tǒng)計分析主要圍繞如何提高分析精度等問題展開。Mazzuchi和Hirose等從統(tǒng)計分析模型的角度，Watkions和Bugaighis等從參數(shù)估計方法的角度，McLinn、 Wang和Kececioglu等從分布參數(shù)約束的角度對恒定應力試驗統(tǒng)計分析方法進行研究，都不同程度地達到了提高統(tǒng)計分析精度的目的。
由于恒定應力試驗最低應力水平往往接近正常應力，試驗時間較長且效率低，因此步進應力試驗的研究與應用需求日益明顯，最初的步進應力試驗方法是機械耐久性試驗中的階躍載荷法。1961年貝爾實驗室的Dodson和Howard提出了半導體器件步進溫度應力試驗法。步進應力試驗降低了對試樣數(shù)量的要求，具有更高的加速效率，但如何從步進應力的失效數(shù)據(jù)中分離出完整的壽命信息，是步進應力試驗統(tǒng)計分析的關鍵問題。Nelson、Bhattacharyya、Tang和Sun等分別建立了累積失效模型、累積失效率模型和線性累積模型對這一問題進行研究。
序進應力試驗的特點是加載到試樣上的應力隨時間不斷連續(xù)上升，可以更快地激發(fā)試樣失效，從而可進一步提高加速壽命試驗效率。1958年Kimmel在電子產品的可靠性研究中首先嘗試了序進應力試驗方法。由于序進應力試驗的統(tǒng)計分析十分復雜，并且需要專門的應力控制設備，因此序進應力試驗在國際上較多地應用于產品可靠性的對照試驗，其應用受到了很大的限制。
在加速壽命試驗及統(tǒng)計分析方法蓬勃發(fā)展的基礎上，加速壽命試驗最優(yōu)設計研究開始引起人們的關注，Chernoff、Meeker、Nelson、Khamis、Higgins、Yeo和Tang等分別就恒定應力試驗和步進應力試驗的優(yōu)化設計問題開展了相關研究工作。俄羅斯在加速壽命試驗的工程應用方面處于世界領先地位，并且在相關研究中具有自己的特色。例如，在導彈貯存壽命研究中，研究人員對與導彈貯存相關的20多個腐蝕過程進行了模型描述，開發(fā)了加速貯存試驗軟件用于加速貯存試驗方案設計。
20世紀70年代初，加速壽命試驗技術進入我國，引起相關領域的廣泛興趣，一直處于邊研究邊應用的狀態(tài)。 雖然，目前加速壽命試驗技術的研究仍存在許多需要進一步討論和完善的地方，但是加速壽命試驗技術已經(jīng)在我國導彈、彈藥、無線電引信、結構疲勞、發(fā)動機、軸承、齒輪、低壓電機、He-Ne激光器、電容、絕緣材料、繼電器等壽命研究中得到了廣泛應用，其應用范圍涉及武器裝備、航空航天、機械電子等諸多領域，并且我國于1981年頒布了恒定應力試驗的4個國家標準。
三、發(fā)展與展望
可靠性強化試驗作為一種新型的試驗技術，效率高、成本低、可以從根本上提高產品固有可靠性，快速獲得產品早期高可靠性，從而大大縮短產品研制時間，加快新產品投放市場，提高市場占有率。國內外許多具有遠見的企業(yè)對該技術發(fā)展十分關注。目前，可靠性強化試驗領域主要存在以下函待解決的問題:①強化環(huán)境失效機理與強化效率研究;②強化環(huán)境選擇與試驗剖面確定技術;③應力加載與試驗技術研究;①產品夾具設計、安裝方式、信號監(jiān)測與采集技術;⑤信息處理與試驗評估技術;⑥強化試驗指南與一般試驗方法的制定與規(guī)范;⑦相關的試驗設備與控制技術研究。
加速壽命試驗適應長壽命高可靠產品壽命評估的需求，與可靠性強化試驗一起成為可靠性試驗領域的研究熱點。目前，加速壽命試驗領域主要存在以下函待解決的問題:①復雜系統(tǒng)的加速壽命試驗建模技術;②高精度的加速壽命試驗統(tǒng)計分析技術;③高效的加速壽命試驗方法;①加速壽命試驗的魯棒性最優(yōu)設計技術;⑤加速壽命試驗的計算機輔助設計與分析((ALT-CAE)技術。
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