您當(dāng)前的位置:檢測資訊 > 科研開發(fā)
嘉峪檢測網(wǎng) 2024-08-18 11:44
一、壽命試驗(yàn)的目的
1)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中可能過早發(fā)生損耗的零部件,以確定影響產(chǎn)品壽命的根本原因和可能采取的糾正措施。
2)驗(yàn)證產(chǎn)品在規(guī)定條件下的使用壽命、貯存壽命是否達(dá)到規(guī)定的要求。
二、壽命試驗(yàn)的分類

三、試驗(yàn)時(shí)間和試驗(yàn)終止
對于測定試驗(yàn):要持續(xù)到超過要求的壽命值,或出現(xiàn)損耗故障,或到可以估計(jì)產(chǎn)品壽命趨勢時(shí)終止。
對于鑒定試驗(yàn):要持續(xù)到要求的壽命時(shí)終止。如果產(chǎn)品在要求的壽命期內(nèi)未出現(xiàn)耗損故障,則證明產(chǎn)品達(dá)到要求的壽命值;反之,產(chǎn)品未達(dá)到要求的壽命值。
對于驗(yàn)收試驗(yàn):一般取產(chǎn)品首翻期(或大修期)或等于規(guī)定的總壽命。
在受試產(chǎn)品沒有出現(xiàn)故障的情況下,試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)品的最長工作時(shí)間應(yīng)是規(guī)定壽命值的1.5倍。
如果試驗(yàn)到某一時(shí)刻,受試產(chǎn)品全部出現(xiàn)關(guān)聯(lián)故障,則終止試驗(yàn)。
針對高可靠長壽命的產(chǎn)品,可采用序貫截尾方法來縮短試驗(yàn)時(shí)間。
四、三種應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)

恒定應(yīng)力加速壽命試驗(yàn):恒定應(yīng)力試驗(yàn)是最早提出的加速壽命試驗(yàn)方法,其首先選定一組加速應(yīng)力水平,比如S1,S2,S3,…,Sn,然后將一定數(shù)量的試樣隨機(jī)分為若干組,每組在一個(gè)加速應(yīng)力水平進(jìn)行壽命試驗(yàn),每組應(yīng)力水平保持不變,直到各種應(yīng)力水平下都有一定的失效數(shù)或達(dá)到一定的試驗(yàn)時(shí)間為止
步進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn):步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)也是選定一組加速應(yīng)力水平,比如S1,S2,S3,…,Sn,然后將一定數(shù)量的試樣全部置于最低應(yīng)力水平S1下進(jìn)行試驗(yàn),當(dāng)檢測到一定數(shù)量的失效數(shù)或達(dá)到一定的試驗(yàn)時(shí)間,再將試驗(yàn)應(yīng)力提高到下一應(yīng)力水平繼續(xù)試驗(yàn),如此繼續(xù)下去,直到在最高應(yīng)力水平也檢測到足夠的失效數(shù)或達(dá)到一定的試驗(yàn)時(shí)間為止
序進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn):序進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)方法與步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)基本相似,區(qū)別在于序進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)加載的應(yīng)力水平隨時(shí)間不斷上升(按一定的規(guī)律,如線性規(guī)律或其他規(guī)律),可以更快地激發(fā)試樣失效,從而進(jìn)一步提高試驗(yàn)效率。
三種應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)對比:
|
類型 |
優(yōu)點(diǎn) |
缺點(diǎn) |
應(yīng)用 |
|
恒定應(yīng)力加速壽命試驗(yàn) |
試驗(yàn)方法簡單易行,技術(shù)成熟 |
比步進(jìn)、序進(jìn)的試驗(yàn)時(shí)間長、樣本多 |
應(yīng)用最多 |
|
步進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn) |
比恒定的試驗(yàn)時(shí)間短、樣本少 |
比恒定的估計(jì)精度低 |
應(yīng)用較多 |
|
序進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn) |
比步進(jìn)的試驗(yàn)時(shí)間短、失效快 |
需復(fù)雜設(shè)備,技術(shù)不成熟 |
難以實(shí)施 |
五、加速模型
1.以溫度作為加速變量,常用阿倫尼斯(Arrhenius)模型,經(jīng)驗(yàn)公式:

式中,t為壽命,T為施加的絕對溫度,A為常數(shù),B為激活能有關(guān)的參數(shù),上述公式兩邊取對數(shù)得:

通過幾組溫度點(diǎn)T得到對應(yīng)的壽命t值后,就可以確定A’和B的值,從而可以推算在正常溫度下的產(chǎn)品壽命。
舉例:
對某型號(hào)傳感器,根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格書及HALT試驗(yàn),選擇85℃、100℃、115℃三種溫度應(yīng)力下,對傳感器進(jìn)行加速壽命試驗(yàn),評估傳感器在35℃條件下的壽命。

用MINITAB進(jìn)行擬合,注意需要把攝氏度轉(zhuǎn)化為開爾文溫度,以85℃為例,在計(jì)算溫度倒數(shù)時(shí),為:1/(85+273.15) ≈0.0027921,擬合得:

從而得到35℃時(shí):lnt=-2.648+3751/(35+273.15)≈9.5246432
從而:

即35℃時(shí),壽命約為13693小時(shí)
2.以電壓或壓力作為加速變量,經(jīng)驗(yàn)公式:

式中,t為壽命,V為施加的電壓或壓力,K,a均為與產(chǎn)品類型有關(guān)的參數(shù),上述公式兩邊取對數(shù)得:

通過施加幾組電壓或壓力,可得到對應(yīng)壽命值,就可以確定參數(shù)A,B,從而推算在額定電壓或壓力下的產(chǎn)品壽命。
六、壽命試驗(yàn)的工程應(yīng)用要點(diǎn)
1)產(chǎn)品壽命試驗(yàn)是一項(xiàng)周期長,需要較多投入的工作。因此,研發(fā)過程中,應(yīng)對所選擇的配套產(chǎn)品進(jìn)行重要性分析,對于影響系統(tǒng)使用安全和嚴(yán)重影響任務(wù)完成的產(chǎn)品開展壽命試驗(yàn)。
2)壽命試驗(yàn)考核的是產(chǎn)品的壽命指標(biāo),而不是產(chǎn)品的保證期。產(chǎn)品保證期是承制方對其產(chǎn)品實(shí)行包修或包換的責(zé)任期限,不應(yīng)與產(chǎn)品的壽命混為一談。
3)當(dāng)前有相當(dāng)多的產(chǎn)品,制定其壽命試驗(yàn)條件的依據(jù)不足,壽命試驗(yàn)量值過高或過低,均可能導(dǎo)致壽命試驗(yàn)達(dá)不到預(yù)期目的。因此,應(yīng)加強(qiáng)根據(jù)產(chǎn)品的壽命剖面,科學(xué)、合理地確定產(chǎn)品壽命試驗(yàn)剖面的研究。
4)目前加速壽命試驗(yàn)得到人們的高度重視,但要合理地選擇加速的應(yīng)力、建立準(zhǔn)確的物理化學(xué)模型,現(xiàn)仍處于研究階段。實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)進(jìn)行權(quán)衡分析,開展專項(xiàng)評審,慎重開展工作。

來源:Internet