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嘉峪檢測網(wǎng) 2025-02-28 17:23
壽命試驗是為了驗證產(chǎn)品在規(guī)定條件下,處于工作(使用)狀態(tài)或儲存狀態(tài)時,其壽命到底有多長,即要了解產(chǎn)品在一定應力條件下的壽命。壽命試驗的目的,一是發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中可能過早發(fā)生耗損的零部件,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;二是驗證產(chǎn)品在規(guī)定條件下的使用壽命、貯存壽命是否達到規(guī)定的要求。
試驗依據(jù)要求
(a)型號研制合同中的有關規(guī)定;
(b)GJB450B-2021《裝備可靠性工作通用要求》…
適用范圍與適用時機
壽命試驗適用于具有耗損特性的機械類產(chǎn)品,如1)集成電路、半導體器件、電路板等電子產(chǎn)品,這些產(chǎn)品在高頻率、高溫度等條件下工作,壽命試驗可以幫助評估其在不同應力下的可靠性;2)發(fā)動機、軸承、齒輪等機械產(chǎn)品,它們在長時間運行中會經(jīng)歷磨損、疲勞等過程,壽命試驗可以模擬這些條件,評估其耐久性;3)金屬、塑料、復合材料等。材料的壽命試驗可以評估其在各種環(huán)境條件下的老化、腐蝕、疲勞等性能;4)汽車零部件如剎車系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)、發(fā)動機等都需要進行壽命試驗,以確保其在各種路況和使用條件下的可靠性;5)在極端環(huán)境下工作的航空航天器件,如發(fā)動機、導航系統(tǒng)、結(jié)構材料等,必須經(jīng)過嚴格的壽命試驗,以確保其在高空、高速、高應力條件下的安全性。
有關大型裝備結(jié)構(如飛機結(jié)構)的壽命試驗與評估方法請見相關手冊。
壽命試驗與評估工作適用于產(chǎn)品設計定型階段、試用階段和使用階段。
產(chǎn)品的壽命參數(shù)
產(chǎn)品的耐久性是指:產(chǎn)品在規(guī)定的使用、儲存與維修條件下,達到極限狀態(tài)之前,完成規(guī)定功能的能力,一般用壽命參數(shù)度量。極限狀態(tài)是指由于耗損(如疲勞、磨損、腐蝕、變質(zhì)等)使產(chǎn)品從技術上或從經(jīng)濟上考慮,都不宜再繼續(xù)使用而必須大修或報廢的狀態(tài)。
產(chǎn)品主要的壽命參數(shù)有:
(a)首次大修期限——在規(guī)定條件下,產(chǎn)品從開始使用到首次大修的壽命單位數(shù)。也稱首次翻修期限。
(b)使用壽命——產(chǎn)品使用到無論從技術上還是經(jīng)濟上考慮都不宜再使用,而必須大修或報廢時的壽命單位數(shù)。
(c)大修間隔期限——在規(guī)定條件下,產(chǎn)品兩次相繼大修間的壽命單位。也翻修間隔期。
(d)總壽命——在規(guī)定條件下,產(chǎn)品從開始使用到報廢的壽命單位數(shù)。
(e)儲存壽命——產(chǎn)品在規(guī)定的儲存條件下能夠滿足規(guī)定要求的儲存期限。
(f)可靠壽命——給定的可靠度所對應的的壽命單位。
對于不同的武器裝備系統(tǒng),根據(jù)上述參數(shù)可以派生出不同的壽命參數(shù)。應參照相關標準給予定義。
壽命試驗分類及方法
根據(jù)根據(jù)試驗方法和目的的不同,壽命試驗可以分為加速壽命試驗(Accelerated Life Testing, ALT)、常規(guī)壽命試驗(Normal Life Testing)、耐久性試驗(Durability Testing)、可靠性增長試驗(Reliability Growth Testing)、環(huán)境應力篩選試驗(Environmental Stress Screening, ESS)等。
除模擬正常使用狀態(tài)或儲存狀態(tài)進行壽命試驗外,對于高可靠性產(chǎn)品而言,壽命試驗時間很長。為了縮短試驗時間,在不改變故障模式和故障機理的條件下,用增加應力水平(如溫度、濕度、電壓等)來加速產(chǎn)品的失效過程,從而在較短時間內(nèi)獲得產(chǎn)品的壽命數(shù)據(jù)的方法稱為加速壽命試驗。按照增加應力的方式,加速壽命試驗可以分為恒定應力、步進應力、序進應力加速壽命試驗三種。ALT適用于需要快速評估產(chǎn)品壽命的情況,可以縮短試驗時間,降低成本,常用于電子產(chǎn)品、材料等領域,但需要準確選擇加速應力,以避免過度加速導致失效模式與實際使用不符。
常規(guī)壽命試驗是在正常使用條件下進行長期測試,以評估產(chǎn)品在實際使用環(huán)境中的壽命。它適用于對試驗時間要求不高的產(chǎn)品,如家用電器、機械設備等。
常規(guī)壽命試驗的試驗條件與實際使用條件一致,結(jié)果更為準確,但是試驗周期長,成本較高。
耐久性試驗模擬產(chǎn)品在極端或惡劣條件下的使用情況,評估其在長時間運行中的耐久性,常用于汽車、航空航天、軍事設備等領域。耐久性試驗能夠評估產(chǎn)品在極端條件下的性能,但是試驗條件苛刻,成本較高。
可靠性增長試驗是在產(chǎn)品開發(fā)過程中,通過不斷發(fā)現(xiàn)和修復設計缺陷,逐步提高產(chǎn)品的可靠性,適用于新產(chǎn)品研發(fā)階段,特別是復雜系統(tǒng)和高可靠性要求的產(chǎn)品。可靠性增長試驗能夠在產(chǎn)品開發(fā)早期發(fā)現(xiàn)并解決問題,提高最終產(chǎn)品的可靠性,但是需要多次迭代,時間和成本較高。
環(huán)境應力篩選試驗是通過施加環(huán)境應力(如溫度循環(huán)、振動等)來篩選出早期失效的產(chǎn)品,常用于批量生產(chǎn)的產(chǎn)品,如電子元器件、電路板等。ESS能夠有效篩選出潛在缺陷產(chǎn)品,提高出廠產(chǎn)品的可靠性,但可能會對正常產(chǎn)品造成一定的損傷。
參考:《可靠性試驗》胡湘洪、高軍、李勁編著

來源:科鑒檢測