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(chǎn)品生產(chǎn)過程中引入的缺陷,而對產(chǎn)品設計缺陷無能為力。因此,從本質(zhì)上講環(huán)境應力篩選不能真正提高產(chǎn)品的固有可靠性,而產(chǎn)品固有可靠性在產(chǎn)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(chǎn)品的設計階段,目的是快速暴露產(chǎn)品的設計缺陷,以便及時改進設計,提高產(chǎn)品固有可靠性;后者用于產(chǎn)品的生產(chǎn)階段,目的是快速暴露產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的各種制造缺陷,為用戶提供高可靠性的產(chǎn)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(shù),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(chǎn)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(chǎn)品(涉及電子產(chǎn)品和機電產(chǎn)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(gòu)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(gòu),如Boreing公司、HP公司等。
可靠性強化試驗離不開理論與技術(shù)研究,以及相關設備的支持。在理論與技術(shù)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(shù)方面開展了大量研究;S. Smithson, JosephCapitano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(shù)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(shù)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(chǎn)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(chǎn)強化試驗設備的能力。
國內(nèi)可靠性強化試驗技術(shù)與應用方面目前尚處于起步階段,主要局限于理論與技術(shù)的跟蹤研究,由于強化試驗技術(shù)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(nèi)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(shù)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(shù)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(chǎn)品的可靠性強化試驗等工作。