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可靠性|加速壽命方法及模型的使用指導分析

點擊次數(shù):1113 更新時間:2022-11-23

隨著科學技術的發(fā)展,材料質(zhì)量的提升,生產(chǎn)工藝的改進,產(chǎn)品的質(zhì)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(chǎn)品生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品失效,通過在高應力條件下的獲得的壽命數(shù)據(jù),選擇某種壽命分布,外推產(chǎn)品正常使用條件下的壽命。加速壽命試驗的統(tǒng)一定義最早由美羅姆航展中心于1967年提出,國內(nèi)最早于1981年發(fā)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(shù)據(jù)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(chǎn)品的失效機理不能與實際使用發(fā)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(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)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(chǎn)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(guī)范。隨著研究的不斷深入,加速壽命試驗技術在各個領域?qū)⒂袕V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(chǎn)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(jù)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(fā)現(xiàn)故障模式和(或)故障現(xiàn)象;

B類(定量加速試驗):用于預計產(chǎn)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(chǎn)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(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的潛在的設計缺陷及制造工藝導致的產(chǎn)品缺陷。一般是通過對產(chǎn)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(fā)產(chǎn)品全部的功能性能問題。產(chǎn)品在現(xiàn)場使用過程中,由于設計或工藝缺陷,或?qū)е乱徊糠之a(chǎn)品過早的發(fā)生失效,導致產(chǎn)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(chǎn)品實際壽命周期中可能承受的應力,盡早的暴露產(chǎn)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(chǎn)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(nèi)得到產(chǎn)品的預期壽命,達到外推產(chǎn)品實際工作條件下壽命為目的。定量加速試驗是在比產(chǎn)品預期壽命短得多的時間內(nèi)實現(xiàn)預期的累積損傷或規(guī)定的動作次數(shù)。其中,B類加速試驗通過加大應力使產(chǎn)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(huán)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(shù)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(xù)時間或頻次來實現(xiàn)的。



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