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可靠性|加速寿命方法及模型的使用指导分析

点击次数:142 发布时间:2022-11-23

随着科学技术的发展,材料质量的提升,生产工艺的改进,产品的质量提升的同时其使用寿命也变得越来越长。与此同时,给各个产品生产厂家也带来了极大的竞争力,要求他们能够以更短的时间、更低的成本来评估产品特性及使用可靠性。在这样的背景下,诞生了加速寿命理论。加速寿命方法,就是将受试产品放置于高于其正常使用应力的条件下,以很短的时间使产品失效,通过在高应力条件下的获得的寿命数据,选择某种寿命分布,外推产品正常使用条件下的寿命。加速寿命试验的统一定义最早由美罗姆航展中心于1967年提出,国内最早于1981年发布了GB 2689系列的标准,标准中阐述了恒定应力加速寿命试验方法,同时给出了数据处理的过程,这是个加速寿命评估方法的标准。随后衍生出步进、序进以及步降的加速寿命方法。加速寿命试验成功的前提就是产品的失效机理不能与实际使用发生失效的机理有偏差。简言之,加速寿命试验是加大应力、失效机理不变、通过数据处理及数据折算预估实际寿命的一种寿命试验方法加速寿命试验,缩短了试验时间,提高了试验效率,降低了试验成本


加速寿命试验技术具有效率高,成本低,对高可靠、长寿命产品的定寿延寿研究具有重要的应用价值。目前加速寿命试验技术及民用领域应用都较为广泛,并取得了一定研究成果。如民用轨道交通领域的胶粘剂、LED等都形成了各自的寿命评估标准;领域,也形成了类似于贮存可靠性的相关标准规范。随着研究的不断深入,加速寿命试验技术在各个领域将有广阔应用前景。


加速寿命方法的目的就是以更快的速度获取产品的可靠性或寿命信息。任何可以达到这种目的的方法,都可认为是加速寿命试验的方法。加速寿命方法根据使用目的的不同,主要分为三种类型

A类(定性加速试验):用于发现故障模式和(或)故障现象;

B类(定量加速试验):用于预计产品正常使用时的失效分布;

C类(定量时间和事件压缩试验):用于预计产品正常使用时的失效分布。

三类方法中,A类是定性加速,B、C类是定量加速。


01.

定性加速试验(A类)

定性加速试验主要用于发现产品的潜在的设计缺陷及制造工艺导致的产品缺陷。一般是通过对产品施加逐渐升高的工作应力逐步找到这些缺陷。定性试验的目的是在试验过程中激发产品全部的功能性能问题。产品在现场使用过程中,由于设计或工艺缺陷,或导致一部分产品过早的发生失效,导致产品整体可靠性水平不高。因此,可通过此类定性试验,一般称为HALTHAST试验,逐渐提高产品实际寿命周期中可能承受的应力,尽早的暴露产品缺陷,对这些缺陷在最佳的效费比的前提下进行工艺或设计的改进,已达到提高产品可靠性的目的

02.

定量加速试验

定量加速试验,主要是通过累积损伤方法或以定量时间和事件压缩,短时间内得到产品的预期寿命,达到外推产品实际工作条件下寿命为目的。定量加速试验是在比产品预期寿命短得多的时间内实现预期的累积损伤或规定的动作次数。其中,B类加速试验通过加大应力使产品失效,但是是基于失效机理(失效模式)确定加速因子,通过加速因子、加速应力条件下的寿命确定确定预期使用环境应力下寿命的方法;C类试验主要用于评估能够以使用次数等耗损型为主要故障模式的部件寿命,比如开关、键盘、继电器、连接器、轴承等,这类试验主要是通过延长应力施加的持续时间或频次来实现的。



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