加速寿命试验的原理

效果 ������ 通过缩短试验周期和开发周期 ，最终可以降低开发费用； ������ 尽快可以收集到为了评价设计的产品的性能信息和潜在的故障模 式, 设计上的弱点, 重要器件的确认等有关可靠性的信息； ������ 尽快地推定使用条件下的可靠性尺度 (故障率, 寿命等 )，可以保 证可靠性。
快速的技术发展，增 加了未知的因数
其他 性能
性能 电性能
维卡软化点 热变形温度 热膨胀性
导电性
介电常数
表面电阻/体积电阻（率）
镀层/涂层
附着力
厚度
性能
稳定性
颜色
硬度
可靠性检测
半成品/成品的可靠性测试
安
装
工 作
环 境
存 储 环 境
环
境
使
半成品/成品
用
环
境
滥 用 情 况
耐久性 测试
温度寿 命试验
调压器 测试
振动测试
冷热 冲击
气体 腐蚀
加速寿命试验概要
1.4 应力施加的方法
应力
恒定应力加速试验(constant-stress accelerated test) • 应力施加方法中的最代表性的方法 • 将一定水准的应力维持到试验结束时间为止的方法
应力
步进应力加速试验(step-stress accelerated test) • 将应力水准变为阶梯形的(主要是增加)实验方法
开发危险的减少 以及可靠性的保证
快速的市场进入 或交期的缩短
预防市场故障 (A/S, 索赔等 )
加速 试验
加速寿命试验概要
1.3 加速方法 时间加速 增加连续或间歇动作的次数来进行加速的方法 (进行30000次的行程大于50%全行程和频率大于5次/min的启闭动作) 利用退化特性的加速 • 对于使用时间, 具有退化特性的项目 • 严密的意义上讲不能说是加速, 但是缩短时间的这点上, 可以认为是加速的一种形式应 力(温度, 湿度, 振动, 电压, 压力等 )加速 • 把应力设计加严后做试验并促进故障的 • 所谓的加速试验一般表示为对应力的加速 • Strength < Stress : 故障
输配设施中橡胶可靠性预测时测试介质研究
汇 报 人： 严荣松 汇报单位： 中国市政工程华北设计研究总院有限公司
国家燃气用具质量监督检验中心
目 录
CONTENTS
01 |可靠性的检测 02 |燃气用橡胶的加速寿命试验 03 |结论与建议
PART ONE
01 可靠性检测
可靠性检测
早期可靠性增长中激发 设计缺陷和工艺缺陷
应力
• 对试验产品上所加的应力水准像正弦曲线一样，发 生周期变化的实验方法
时间
加速寿命试验概要
1.4 应力施加的方法
试验
应力施加方法的优缺点
优点
缺点
恒定 应力
- 试验条件和使用环境类似 - 试验进行单纯 -对很多材料和器件的模型的研究和证明 - 可用数据分析的 S/W
产品在实际使用过程中表现出的一 种性能保持能力的特性，它除了考 虑固有可靠性的影响因素之外，还 要考虑产品安装、操作使用和维修 保障等方面因素的影响。
可靠性检测
可靠性测试目的：
•淘汰有缺陷的器件：材料缺陷、工 艺缺陷、设备状况等因素引入；
•根据使用要求，筛去不符合的器件 ：寿命、使用环境，如温度、辐射 、振动等
可靠性增长试验的预处理成源自品可靠性鉴定试验前预处理
可
靠 性
低组装等级筛选
评
估
可靠性验收试验前处理
常温验收前消除早期故障
大修后验收前消除早期故障
在
研制阶段
寿
命
期
各
阶
生产阶段
段
的
应
使用阶段
用
可靠性检测
可靠性是指：产品在规定的条件下和规定的时间内， 完成规定功能的能力。
固有 可靠性
使用 可靠性
产品在设计，制造中赋予的，产品 开发者可以控制，它是产品的一种 固有特性。
加速寿命试验和加速应力试验的比较
种类
目的 对象
方法
加速寿 命试验
加速应 力试验
推定使用 条件下的
寿命
找出设计 缺点及提 高可靠性
组件 或设 备
元件 或设 备
适用一定的应 力，利用寿命应力的关系式
适用阶梯形应 力和复合应力
加速寿命试验概要
1.2 加速寿命试验的必要性及效果
必要性 ������ 在产品开发方面, 为了调查潜 在的故障模式、比较设计和制造方 法或评价可靠性,并进行寿命试验； ������ 在品质和性能测试方面，确保 市场的竞争力要求在极短的时间内 开发并评价出产品。 ������ 因此在尽快的时间内，需要得 到有关产品的可靠性的信息, 为此 使用加速寿命实验。
加速寿命试验概要
1.1 加速试验的定义 以缩短实验时间为目的, 比基准条件加严的条件下进行的实验 种类 : 加速寿命测试, 加速应力测试 • 加速寿命测试(ALT:Accelerated Life Test) 比正常使用条件加严的应力水准下进行试验, 促进产品的故 障, 从尽快时间内收集的故障信息中, 推定寿命-应力的关系, 从而推定使用条件下的寿命的一种测试 • 加速应力测试(AST:Accelerated Stress Test) PBA, Units 等 Assembly作为对象, 适用温度和任意振动的 阶梯形的应力, 找出设计裕量的过程中, 发现并改善设计中的弱 点, 从而提高可靠性的一种测试
时间 时间
加速寿命试验概要
1.4 应力施加的方法
应力
序进应力加速试验(progressive-stress accelerated test)
• 随着时间的推移, 连续地增加应力的加速实验方法 • 应力的增加率很难维持为一定的比例
时间
循环应力加速试验(cyclic-stress accelerated test)
产品失效盆浴曲线
可靠性检测
原材料物理可靠性 塑料、橡胶、金属……
半成品/成品可靠性
环境可靠性（温度类、机械类、 气候类等）
成品可靠性评估 设计原则、盆浴曲线
可靠性检测
原材料物理可靠性测试
硬度 拉伸 压缩 弯曲 冲击
塑料/橡胶/金属
力学 性能
热性能
密度 吸水性 透明度
物理 性能
燃烧性 透光率 雾度
可靠性检测
半成品/成品的可靠性测试
调压器及其部件工作环境
温度类 环境可靠性测试
普通温湿度 快速温变
机械类 环境可靠性测试
机械冲击
跌落
低温低湿
冷热冲击
高温高湿
随机振动
三综合振动
正弦振动
气候类 环境可靠性测试
紫外灯
碳弧灯
风雨 金属卤素灯
介质
PART TWO
02 燃气用橡胶的加速寿命试验
1. 加速寿命试验概要 2. 加速寿命试验原理 3. 失效模式和失效机制 4. 加速寿命试验 5. 加速模型 6. 寿命预测与加速系数