高温加速寿命试验 PPT
加速寿命实验设计
加速寿命实验设计
实验设计关键因素
实验设计关键因素
实验目标定义
1.明确实验目的：确定实验目标，明确希望通过实验解决什么问题或验证什么假设。 2.量化实验指标：将实验目标量化，以便更准确地衡量实验结果。 3.考虑实验限制：考虑实验资源、时间和预算等方面的限制，确保实验设计具有可行性。
实验样本选择与处理
1.样本来源：确定样本来源，确保样本具有代表性和可靠性。 2.样本数量：根据实验需求和统计方法，确定所需的样本数量。 3.样本处理：确定样本处理方法，以消除干扰因素或确保实验条件的一致性。
实验设计关键因素
▪ 实验变量与控制
1.变量识别：识别实验中的所有变量，包括自变量、因变量和 潜在干扰变量。 2.变量控制：确定控制变量的方法，以减少干扰因素对实验结 果的影响。 3.变量测量：选择可靠的测量工具或方法，以确保变量测量的 准确性和客观性。
实验结果的可靠性评估
1.对实验过程进行回顾，确认是否存在可能影响实验结果可靠 性的因素。 2.对实验数据进行交叉验证，确保实验结果的稳定性和可重复 性。 3.对实验结果的不确定性进行评估，为后续决策提供可靠的依 据。
实验结果应用与探讨
▪ 实验结果的应用前景探讨
1.根据实验结果，探讨可能的应用场景和实际价值。 2.分析实验结果的应用前景，评估其推广潜力和市场前景。 3.针对实验结果的应用，提出改进和优化建议，提高其实用性和竞争力。
实验数据与结果分析
▪ 数据分析方法
1.掌握常用的数据分析方法，如回归分析、方差分析等。 2.根据实验目的选择合适的数据分析方法。 3.利用数据分析软件进行分析，得出结果。
▪ 实验结果展示
1.将实验结果以清晰、简明的方式展示出来。 2.对比不同实验条件下的结果，分析差异。 3.对实验结果进行解释和说明。
可靠性测试产品高加速寿命试验方法指南
可靠性测试产品高加速寿命试验方法指南一、试验前准备1.定义试验目标：明确试验的目标，例如研究产品在高加速条件下的寿命和可靠性。
2.确定试验条件：确定试验的温度、湿度、震动等条件，通常通过考虑实际使用环境和产品的特性来确定。
3.设定试验方案：根据试验目标和条件，制定试验方案，包括试验时间、采样点、数据记录等。
二、试验过程1.安装产品：按照产品的安装要求进行安装，并确保安装牢固可靠。
2.试验设备检查：检查试验设备的工作状态、仪器的准确度、传感器的连接等，确保设备正常工作。
3.数据采集与记录：使用合适的数据采集设备和记录方法，实时采集试验过程中的数据，例如温度、湿度、振动等。
三、试验注意事项1.温度控制：根据试验需求和产品的设计要求，控制试验环境的温度稳定在目标温度，避免产生温度过高或过低的影响。
2.湿度控制：根据试验需求和产品的设计要求，控制试验环境的湿度稳定在目标湿度，避免产生湿度过高或过低的影响。
3.震动控制：根据试验需求和产品的设计要求，设定合适的震动频率、振幅和持续时间，控制试验中的震动条件。
4.数据处理与分析：将试验过程中采集到的数据进行处理和分析，例如计算产品的寿命、可靠性指标等，得出试验结果并进行评估。
四、试验结果分析1.寿命分析：根据试验结果，计算产品的寿命参数，例如平均寿命、失效率曲线等，分析产品在高加速条件下的寿命特性。
2.可靠性评估：根据试验数据，分析产品的可靠性指标，例如可靠度、失效率、故障率等，评估产品在高加速条件下的可靠性水平。
3.结果解释和改进：根据试验结果和分析，结合产品的设计和制造过程，解释试验结果，并提出改进产品可靠性的建议和措施。
五、试验注意事项1.安全措施：在进行高加速寿命试验时，要注意保证试验人员的安全，使用符合要求的试验设备和设施，正确使用试验设备以避免发生事故。
2.数据记录与保存：确保试验过程中的数据记录的准确性和完整性，并妥善保存试验数据，以备后续分析和评估使用。
高温加速寿命计算表
高温加速寿命计算表摘要：一、引言二、高温加速寿命计算表的定义与作用三、高温加速寿命计算表的使用方法1.确定加速因子2.选择合适的统计模型3.计算高温加速寿命四、高温加速寿命计算表在实际应用中的案例分析五、总结正文：一、引言随着科技的快速发展，电子产品的性能和使用寿命成为人们越来越关注的问题。
高温环境对电子产品的性能和寿命有着重要影响，为了评估产品在高温环境下的使用寿命，高温加速寿命计算表应运而生。
本文将对高温加速寿命计算表进行详细介绍。
二、高温加速寿命计算表的定义与作用高温加速寿命计算表是一种评估产品在高温环境下使用寿命的统计工具。
通过计算表中的数据，可以预测产品在实际使用过程中的寿命，从而指导产品设计和生产过程，提高产品的可靠性和稳定性。
三、高温加速寿命计算表的使用方法1.确定加速因子高温加速寿命计算表的使用首先需要确定一个合适的加速因子。
加速因子是用来描述环境因素对产品寿命的影响程度，一般情况下，高温环境的加速因子大于1。
2.选择合适的统计模型根据产品实际使用过程中的数据，选择一个合适的统计模型，如Arrhenius模型、Weibull模型等。
不同的统计模型适用于不同类型的产品，需要根据具体情况进行选择。
3.计算高温加速寿命根据所选模型和已知的加速因子，可以计算出产品在高温环境下的加速寿命。
这一过程可以使用专门的计算软件或手动计算完成。
四、高温加速寿命计算表在实际应用中的案例分析以某电子产品为例，在实际使用过程中，产品的工作温度为40℃，环境温度为25℃。
通过实验和数据分析，确定该产品的加速因子为2。
然后选择合适的统计模型进行计算，最终得出该产品在高温环境下的加速寿命。
五、总结高温加速寿命计算表是一种评估产品在高温环境下使用寿命的重要工具，对于电子产品的设计、生产和使用具有重要的指导意义。
加速试验方案
加速试验方案1、引言加速试验是指通过模拟实际工作环境下的加速作用，对产品进行加速老化或耐久性测试的一种方法。
该试验旨在加快产品老化速度，以便更早地发现产品在使用过程中可能出现的问题，从而提前采取相应的改进措施。
本文将介绍一个常用的加速试验方案，包括试验目的、原理、步骤等内容。
2、试验目的本次加速试验的目的是评估某电子产品在高温环境下的耐久性能。
通过将产品置于高温环境中连续运行一定时间，观察其工作状态和性能变化，以判断其是否能够稳定长时间工作。
试验主要考察产品在高温条件下是否存在以下问题：•温度过高导致的电路故障；•高温环境对产品外观的影响；•高温条件下电池寿命的影响。
3、试验原理本次加速试验采用高温箱进行，利用高温环境加速产品老化。
高温箱内部温度可通过控制器进行设定，并能精确控制在预定的温度范围内。
试验过程中，将产品置于高温箱内，使其在高温环境中连续运行一段时间。
产品的耐高温性能主要取决于电路、材料以及散热系统的设计和制造质量。
在高温环境中，电路元器件的温度会升高，可能导致电路故障或性能下降。
此外，材料在高温下容易变形、老化，可能导致外观损坏。
夏天很多电子产品使用在高温环境下，所以该试验能够有效预测产品在实际使用中的可靠性。
4、试验步骤本次加速试验的步骤如下：步骤一：准备工作在进行试验前，需要准备以下材料和设备：•高温箱；•测温仪；•需要测试的电子产品；•记录表格等。
步骤二：设置试验条件按照试验要求，将高温箱内温度设定为指定的温度范围。
同时，将测温仪放置在高温箱内，以实时监测温度变化。
步骤三：放置产品将需要测试的电子产品放置在高温箱内，保证产品安全放置并避免相互干扰。
步骤四：开始试验启动高温箱，开启试验。
在试验过程中，记录产品的工作状态、温度变化等重要数据，并定期进行检测和记录。
步骤五：结束试验根据试验要求，终止试验，并将产品从高温箱中取出。
对产品进行外观检查，并记录产品的性能变化和损坏情况。
步骤六：分析数据根据试验记录的数据和观察结果，进行数据分析和结论得出。
加速寿命试验
2. 对于高可靠性水平产品，寿命很长，常规试验方法 以很难判定产品的可靠性水平；
3. 产品的更新速度太快，常规试验时间赶不上产品淘 汰速度，只能采用加速寿命试验方法或其他的方法 判定产品的可靠性水平；
简介：
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，加速寿命试验是在进行合理工程及统计假设的 基础上，利用与物理失效规律相关的统计模型（加速模 型），对在超出正常应力水平的加速环境下获得的信息 进行转换，得到产品在额定应力水平下的特征可复现的 数值估计的一种试验方法。
定义：加速系数是加速寿命试验的一个重要参数。它是 正常应力下某种寿命特征与加速应力相应寿命分布特征 的比值。
（线性）加速系数是对两个应力水平而言的，一个是
正常应力水平S0 ，一个是加速应力水平Si 。
当 S0 固定时，而 Si 增大时，p分位寿命 t p,i 就会减少，
从加速而寿加命速试系验数中 S某i : S一0 就加会速增应大力。水可平见效，果加的速量系；数是反映
着眼于每个应力水平下寿命数据的总体特征，如中位寿 命、平均寿命等，一般是应力水平的光滑函数。
1、4 加速模型
常见模型
• 阿伦尼斯模型 • 逆幂律模型 • 其他加速模型
• 单应力的艾林模型 • 广义艾林模型 • 指数型模型 • 多项式加速模型 • 其他加速应力，诸如浓度等
1、5 加速系数
一般，（1） Si : S0 1 （2） Si : Si 1 （3）对S1 S2 S3,
• S3: S1
S3 : S2
S2 : S1
用处很大，可以将各应力水平下的试验数据折算成为正 常应力水平下的试验数据
高加速寿命试验标准
高加速寿命试验标准项目介绍高加速寿命试验（Highly Accelerated Life Testing，简称HALT试验）是一种对电子和机械装配件利用快速高、低温变换的震荡体系来揭示设计缺陷和不足的过程。
HALT的目的是在产品开发的早期阶段识别出产品的功能和破坏极限，从而优化产品的可靠性。
高加速寿命试验HALT一词是Gregg K. Hobbs 于1988年提出的。
是一种利用阶梯应力加诸于试品，并在早期发现产品缺陷、操作设计边际及结构强度极限的方法。
试品通过HALT所暴露的缺陷，涉及线路设计、工艺、元部件和结构等方面。
HALT的主要目的是在产品设计和试产阶段，通过试验，快速发现产品的潜在缺陷，并加以改进和验证，从而增加产品的极限值，提高其坚固性及可靠性。
施加于试品的应力，包括振动、高低温、温度循环、电力开关循环、电压边际及频率边际测试等。
HALT试验是由美国军方所延伸出的设计质量验证与制造质量验证的试验方法，现已成为美国电子业界的标准产品验证方法。
它将原需花费6个月甚至1年的新产品可靠性试验缩短至一周，且在这一周中所发现的产品问题几乎与客户应用后所发现的问题一致，故HALT的试验方式已成为新产品上市前所必需通过的验证。
在产品研制阶段，为得出产品设计裕度和极限承载能力(破坏或损伤极限)而设计的一种试验，它应用步进的方法给产品施加环境应力并检测其性能，直到产品失效为止。
为提高试验效率，所施应力并非工作环境的模拟而是加速应力，通常为高变温率(至少应大于25°C/min)的温度循环和多轴随机振动，还包括有通电循环、电压偏低、频率偏差等电应力。
高加速寿命试验得到的应力极限值可以作为确定高加速环境应力筛选的应力量值的依据。
目前能进行高加速寿命试验的实验室有环境可靠性与电磁兼容试验服务中心、航天环境可靠性试验与检测中心等。
功能HALT以连续的测试、失效分析、缺陷改进及验证构成了整个程序，而且可能是个闭环循环过程。
高温加速寿命试验
Chen Lei
[文件名或事件] 艾默生机密 2001 年 6 月 27 日，幻灯片 ‹#›
MTBF （Mean Time Between Failures)
MTBF试验的几种估计计算
a. 平均寿命的点估计值
b. 单侧置信下限估计 c. 双侧区间估计
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ALT
活 化 能
[文件名或事件] 艾默生机密 2001 年 6 月 27 日，幻灯片 ‹#›
ALT
计算
[文件名或事件] 艾默生机密 2001 年 6 月 27 日，幻灯片 ‹#›
ALT
假设10台产品同时做60度加速寿命试验3个月，要达到95%可 靠置信度 MTBF= 2T/X2分布=2*52280.38*10/9.4877
[文件名或事件] 艾默生机密 2001 年 6 月 27 日，幻灯片 ‹#›
ALT(Accelerate life test)
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ALT
温度的加速因子由Arrhenius 模型计算
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出现1次失效将停止测试，则 X2(C,2r+2) 为9.4877 代入公式
100000=2T/9.4877 即T=474 385小时 T为总的试验时间， 根据具体的情况可增加测试机器数量缩短 测试周期，如测试机器为10台，测试周期474385/ （10*24*30*12）=5.49年
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高温炉管安全评价及寿命预测系统课程课件
高温炉管安全评价
05
及寿命预测系统的
未来发展与挑战
技术发展趋势与展望
智能化技术
利用大数据、人工智能等技术， 实现高温炉管的智能化监测、诊 断和预测，提高安全评价和寿命
预测的准确性和效率。
传感器技术
研发新型高温传感器，提高监测 数据的精度和可靠性，为安全评 价和寿命预测提供更准确的数据
支持。
云计算技术
未来发展方向与重点
加强基础研究
深入研究高温炉管材料的性能、失效机理等基础问题，为安全评 价和寿命积极推广应用新型的传感器技术、智能化技术等，提高高温炉管安 全评价及寿命预测的准确性和效率。
完善标准体系
制定和完善高温炉管安全评价及寿命预测系统的相关标准，促进技 术的规范化发展。
高温炉管安全评价
03
及寿命预测系统的
技术实现
数据采集与处理技术
01
02
03
数据采集
利用传感器、监测设备等 工具，实时采集高温炉管 的工作状态数据，如温度 、压力、流量等。
数据处理
对采集到的原始数据进行 清洗、去噪、归一化等处 理，以便进行后续的数据 分析。
数据存储
将处理后的数据存储在数 据库中，以便随时查询和 调用。
数据分析与挖掘技术
数据分析
利用统计学、数学建模等 方法，对存储在数据库中 的数据进行分析，以发现 数据之间的关联和规律。
挖掘技术
利用数据挖掘、机器学习 等技术，对海量数据进行 深入挖掘，发现隐藏在数 据中的潜在价值。
预测模型
基于数据分析与挖掘的结 果，建立高温炉管寿命预 测模型，实现对高温炉管 剩余寿命的预测。
应用场景
案例分析
高温炉管寿命预测系统可广泛应用于 石油、化工、电力、冶金等行业的关 键设备监测与维护。
汽车发电机高温急变速综合性能耐久试验台PPT课件
测试环境控制
温控箱
温控箱由计算机界面设置温湿度控制值，为发 电机测试所需环境提供恒温、多重循环、温度冲 击、恒温恒湿或变温恒湿等模式。
电子负载
电子负载箱
负载控制可独立操作，手动或自动控制发电 机负载的恒流、恒压等工作方式。
信号调理
信号调理箱前面板
硬件结构主要有电流电压传感器、F/V传感器、 滤波电路模块、单片机最小系统板、速度显示、 指示灯和蜂鸣器的控制电路、手动自动控制等模 块组成。
13.5 130.22 9.10
23
16:11:19 3640.74 13.51 13.27
13.5 135.36 8.20
23
16:11:21 4113.41 13.51 13.28
13.5 138.28 8.05
23
16:11:24 4665.87 13.52 13.27
13.5 140.34 7.29
调理箱对各种信号进行整合、处理，使用操作简 单，稳定可靠，动态控制性能良好。
控制与数据采集部分构成图
工控机
端子盒
信号采集卡
数据线
信号线
变频器 温控箱 负载箱 传感器
3.系统软件界面
冷调系耐系态节统久统和器主性登热性菜试陆态能单验界试界面验面界面
4.测试数据分析
电流-转速特性试验数据（耐久试验前）
23
16:15:15 4085.35 13.52
13.31
13.50 136.04 129.77
23
16:15:17 4622.63 13.52
13.30
13.50 138.03 132.10
23
16:15:20 5083.01 13.52
基于热循环模式的加速寿命试验 ppt课件
加速因子模型
模型的形式为
where: AF= 加速因子
Temperature in degrees Kelvin，
其中T1表示现场应用温度，T2表示加速测试温度；
PPT课件
13
模型分析
无线射频功放应用于户外环境,它将遭受稳态温度极限和每日温度循环的 双重考验，在进行ALT计划时，MIL-HDBK-344A加速模型更好地说明了 在寿命测试和户外返修中的合成失效模式,并且在热循环寿命测试中,更能 精确地测量整体加速度，当在户外使用和测试环境中,产品工作在恒定温 度或接近恒定温度时, Arrhenius加速因子起主导作用。
PPT课件
4
2 加速寿命试验分类
恒定应力加速寿命试验
将一定数量的试样分几组, 每组固定一个应力水平进行试验它的试验因素 单一, 数据易处理, 外推精度较高, 故最常用
步进应力加速寿命试验
以积累损伤失效护理模型为依据试验时, 每组样品固定一个逐级升高应力 的时间, 直到足够数量的样品失效为止。这种试验周期较短, 但精度较低
PPT课件
20
模型分析
合成因子：
AF
KTC
U
KTC T
160 8.28
20
失效率计算 合成加速因子：
样本数k=40台，测试时间T=250h;
PPT课件
21
思考题 1 在规定单元时间的条件下如何确定样本数量和测试时间 2 加速寿命试验前有哪些必须的准备工作
PPT课件
22
失效密度λ 另外一个常用的参数是λ，它是指在产品在t时刻失效的可能性，是失效间隔时
间的倒数 λ＝1/MTBF
PPT课件
7
可靠性加速寿命试验
可靠性加速寿命试验例：GaAs微波器件的退化与金属化稳定性有关，实现PHEMT器件功能的金属化有栅金属化、欧姆接触金属化和信号传输线金属化。
在电流应力或电流+温度应力的作用下，由于金属原子的电迁移会使金属化系统电阻增大，最终导致器件失效。
表1-3是这种器件在恒定热应力(环境温度)下加速寿命试验结果，请根据上述结果，利用所附的坐标纸，计算：(1) 在正常工作环境温度(60︒C)下的寿命；(2)400︒C环境温度对正常环境温度的加速寿命系数(35分)。
表1 服役时间对PHEMT器件在200︒C环境下的失效率的影响仓储时间260 477 1219 2400 8450(h)lg 2.41 2.68 3.09 3.38 3.93失效率(%) 12.5 18.8 28.1 37.5 50表2服役时间对PHEMT器件在300︒C环境下的失效率的影响仓储时间5 50 250 518 1020(h)lg 0.70 1.70 2.40 2.71 3.01失效率(%) 3.1 12.5 28.1 37.5 43.8表3服役时间对PHEMT器件在400︒C环境下的失效率的影响仓储时间2 10 63 1000 3162(h)lg 0.30 1 1.80 3 3.5失效率(%) 3.1 9.4 28.1 40 68解：1. 各环境温度下的寿命分布及相关参数在对数概率纸上绘出寿命分布直线，求得各环境温度下的中位寿命和对数标准差见表A表A 中位寿命及对数标准差环境温度，︒C 200 300 400t i(0.5) 7300 1500 330lg t i(0.5) 3.86 3.18 2.52t i(0.84) 130000 24000 4300lgt i (0.84) 5.11 4.38 3.63 σi = lgt i (0.84)- lg t i (0.5)1.2511.2041.1152. 在单对数坐标纸上绘出中位寿命与环境温度倒数之间的关系直线，由此求得在60︒C 下的中位寿命为7.8⨯105h 。
高温加速寿命试验PPT课件
ALT(Accelerate life test)
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A LT
温度的加速因子由Arrhenius 模型计算
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A LT
活 能
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A LT
计算
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A LT
假设10台产品同时做60度加速寿命试验3个月，要达到95%可 靠置信度
MTBF= 2T/X2分布=2*52280.38*10/9.4877
=110206.65（H）>10万小时 =12.76 年
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谢谢您的观看！
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X2(C,2r+2) 为9.4877
代入公式
100000=2T/9.4877 即T=474 385小时
T为总的试验时间， 根据具体的情况可增加测试机器数量缩短 测试周期，如测试机器为10台，测试周期474385/ （10*24*30*12）=5.49年
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MTBF 与故障率关系
MTBF= 1/λ
比如说我们产品MTBF为10000小时. 并不是说每一台均能工作 10000小时不出现故障. 假如用户每天使用2小时，一年为720小时（360天计算）， 10000小时约13年. 由MTBF=1/ λ MTBF=1/13=0.076 即该产品的平均故障率为7.6%, 一年内100台产品平均有7.6台会出现故障.
MTBF （Mean Time Between Failures)
MTBF试验的几种估计计算
a. 平均寿命的点估计值 b. 单侧置信下限估计 c. 双侧区间估计
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MTBF
单侧置信下限计算
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高温加速寿命试验 PPT
MTBF试验的几种估计计算
a. 平均寿命的点估计值 b. 单侧置信下限估计 c. 双侧区间估计
单侧置信下限计算
X2 分位表
横轴是失效次数，纵轴是风险率
假设： MTBF值设计要求为10万小时，置信水平C=95% ;如 出现1次失效将停止测试，则
X2(C,2r+2) 为9.4877
代入公式
100000=2T/9.4877 即T=474 385小时
T为总的试验时间， 根据具体的情况可增加测试机器数量缩短 测试周期，如测试机器为10台，测试周期474385/ （10*24*30*12）=5.49年
MTBF= 1/λ
比如说我们产品MTBF为10000小时. 并不是说每一台均能工作 10000小时不出现故障. 假如用户每天使用2小时，一年为720小时（360天计算）， 10000小时约13年. 由MTBF=1/ λ MTBF=1/13=0.076 即该产品的平均故障率为7.6%, 一年内100台产品平均有7.6台会出现故障.
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安 静
温度的加速因子由Arrhenius 模型计算
活 化 能
计算
假设10台产品同时做60度加速寿命试验3个月，要达到95%可 靠置信度
MTBF= 2T/X2分布=2*52280.38*10/9.4877
=110206.65（H）>10万小时 =12.76 年