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可靠性|加速壽命方法及模型的使用指導分析

來源:深圳市楚英豪科技有限公司   2022年11月23日 14:48  

隨著科學技術的發展,材料質量的提升,生產工藝的改進,產品的質量提升的同時其使用壽命也變得越來越長。與此同時,給各個產品生產廠家也帶來了極大的競爭力,要求他們能夠以更短的時間、更低的成本來評估產品特性及使用可靠性。在這樣的背景下,誕生了加速壽命理論。加速壽命方法,就是將受試產品放置于高于其正常使用應力的條件下,以很短的時間使產品失效,通過在高應力條件下的獲得的壽命數據,選擇某種壽命分布,外推產品正常使用條件下的壽命。加速壽命試驗的統一定義最早由美羅姆航展中心于1967年提出,國內最早于1981年發布了GB 2689系列的標準,標準中闡述了恒定應力加速壽命試驗方法,同時給出了數據處理的過程,這是個加速壽命評估方法的標準。隨后衍生出步進、序進以及步降的加速壽命方法。加速壽命試驗成功的前提就是產品的失效機理不能與實際使用發生失效的機理有偏差。簡言之,加速壽命試驗是加大應力、失效機理不變、通過數據處理及數據折算預估實際壽命的一種壽命試驗方法加速壽命試驗,縮短了試驗時間,提高了試驗效率,降低了試驗成本


加速壽命試驗技術具有效率高,成本低,對高可靠、長壽命產品的定壽延壽研究具有重要的應用價值。目前加速壽命試驗技術及民用領域應用都較為廣泛,并取得了一定研究成果。如民用軌道交通領域的膠粘劑、LED等都形成了各自的壽命評估標準;領域,也形成了類似于貯存可靠性的相關標準規范。隨著研究的不斷深入,加速壽命試驗技術在各個領域將有廣闊應用前景。


加速壽命方法的目的就是以更快的速度獲取產品的可靠性或壽命信息。任何可以達到這種目的的方法,都可認為是加速壽命試驗的方法。加速壽命方法根據使用目的的不同,主要分為三種類型

A類(定性加速試驗):用于發現故障模式和(或)故障現象;

B類(定量加速試驗):用于預計產品正常使用時的失效分布;

C類(定量時間和事件壓縮試驗):用于預計產品正常使用時的失效分布。

三類方法中,A類是定性加速,B、C類是定量加速。


01.

定性加速試驗(A類)

定性加速試驗主要用于發現產品的潛在的設計缺陷及制造工藝導致的產品缺陷。一般是通過對產品施加逐漸升高的工作應力逐步找到這些缺陷。定性試驗的目的是在試驗過程中激發產品全部的功能性能問題。產品在現場使用過程中,由于設計或工藝缺陷,或導致一部分產品過早的發生失效,導致產品整體可靠性水平不高。因此,可通過此類定性試驗,一般稱為HALTHAST試驗,逐漸提高產品實際壽命周期中可能承受的應力,盡早的暴露產品缺陷,對這些缺陷在最佳的效費比的前提下進行工藝或設計的改進,已達到提高產品可靠性的目的

02.

定量加速試驗

定量加速試驗,主要是通過累積損傷方法或以定量時間和事件壓縮,短時間內得到產品的預期壽命,達到外推產品實際工作條件下壽命為目的。定量加速試驗是在比產品預期壽命短得多的時間內實現預期的累積損傷或規定的動作次數。其中,B類加速試驗通過加大應力使產品失效,但是是基于失效機理(失效模式)確定加速因子,通過加速因子、加速應力條件下的壽命確定確定預期使用環境應力下壽命的方法;C類試驗主要用于評估能夠以使用次數等耗損型為主要故障模式的部件壽命,比如開關、鍵盤、繼電器、連接器、軸承等,這類試驗主要是通過延長應力施加的持續時間或頻次來實現的。



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