浅谈可靠性加速寿命试验

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1、浅谈可靠性加速寿命试验加速寿命试验是可靠性试验中的一项重要的试验方法。采取加速寿命试验的作用在于加快试验进程，为预测系统或设备的可靠度提供重要的依据。可靠性试验的方法和试验的规模由试验的对象及要求来决定。对于系统、设备及元器件，各自釆用的试验方法是不同的。对于整机，通过试验剔除对系统有影响的不可靠元器件；对于机械零部件侧重于疲劳寿命试验；而对于电子元器件则主要进行寿命试验。产品或系统的可靠度，应该按最终使用条件评价。所以，寿命试验应该按实际的使用条件与实际的环境条件（应力）来进行。但由于时间上，经济上的考虑，总希望以较少的试验费用，早一些取得满意的结果。为此，所釆用的手段之一，是通过提高环境应

2、力（如温度）与工作应力（施加给产品的电压、负荷等），来加快试验进程，缩短产品或系统的寿命试验时间。这种为缩短试验时间而按严苛条件（应力）进行的加速寿命试验与强制老化试验，实际上大同小异。都是以严苛的条件，加速产品质量特性的老化、促进产品寿命缩短的试验。例如，开关与继电器之类的产品，是按工作次数来计测寿命的，为加速试验，可用更高速度进行接通与断开试验，以检测产品的可靠性寿命。加速寿命试验与产品例行试验（例如，一般强度和变形的性能测定）是不同的。例行试验的目的，只是保证产品进出厂验收前，其各种性能参数是否符合一定的标准，而没有测定产品在规定时间内的失效率。从而不能对产品的可靠性提出任何保证。而加速

3、寿命试验，是对产品在规定的使用时间内符合一定的可靠性指标提出保证。同时，加速寿命试验也是产品可靠性预测和检验的基础。加速寿命试验比产品的例行试验时间要长。因为，时间短促难以取得足以说明可靠度水平的数据。在试验数据的处理上，例行试验由于它仅是性能的通过试验，所以数据处理简单，而加速寿命因为它要对某一批产品的可靠性进行推断，所以要采用严格的数据统计方法，以便得出较为可靠的结论。釆取加速寿命试验的作用在于：通过严苛条件试验，可以确定产品、零部件的安全裕度，剔除与筛选可靠度低的零件；在严苛条件下观察到的寿命值（或故障率）：同正常条件下的寿命值之间，有一定的规律性，利用此种规律性，可以预测正常条件下的寿

4、命值。因为加速寿命试验是选择严苛条件下的试验，与系统或设备的正常使用条件有很大的差异，因此，在进行加速寿命试验时，应注意如下几个方面的要求，以便对系统或设备做出正确的评价。（1）所选条件与正常条件比，加速试验不应改变故障的基本模式与机理，或者改变它们的相对优势。根据系统和设备的最终用途来确定和选定加速寿命试验的规模、时间、条件，并根据加速寿命试验的目的和要求确定试验参数。如试验时间、故障率Z（t）、平均故障间隔时间（MTBF）、时间历程变化、界限值等。但应该特别强调的是：试验时对于系统或设备的故障模式和故障机理不应改变。（2）加速寿命试验的应力水平，应大于设计规定的工作应力，不同应力载荷同时存

5、在时，应考虑能否同时施加、能否控制、能否稳定地测量。在产品的实际使用环境中，可能遇到的环境应力组合是无限的多。例如，汽车加速寿命试验的道路条件就有平滑路面、粗糙路面、砖石路面、冲击路面、泥路面、砂石路面等。因此，加速寿命试验的应力水平，应大于设计规定的工作应力，有时需要设定特别的实验条件。例如在电机产品的加速寿命试验中，瞬间发生的配电性电压高峰、电源变换性电压波动，有时可能达到正常电压的几倍，这就是考虑到雷电及静电放电等情况所引起的影响。加速寿命试验的应力水平，应严苛到能剔除系统或设不可靠结构和潜在的不可靠零件的程度，同时考虑到系统可靠性的要求，试验应力不易太高，以免诱发系统或设备原有故障以外

6、的故障机理。此外环境应力条件，如温度、湿度、振动、冲击、尘埃、有害气体等等也要适度。（3）在给定的时间内，所选条件与其它加速条件比较，要能更早地出现故障。在满足实验要求的条件下，加速寿命试验的时间应尽可能的短，但时间应充裕，特别是对新产品的加速寿命试验，不能以偶发故障为判断依据，也就是说，加速寿命试验的时间不应短于耗损故障期。（4）对试验设备器材、监视装置等，做到精心管理可靠、准确。应精心管理试验设备、仪器仪表，以维持其正常的功能，保持试验条件的稳定,因为试验装置本身有时先于试验对象发生故障，从而引起试验条件的变化，甚至影响试验工作的正常进行，为此，应经常监控、校正试验条件，做好试验记录以备查

7、考（在试验中途发生各种变化时，这些备查记录是采取处理对策所必需的）。应控制好试验的环境条件，如温度、湿度、清洁度、振动、电磁干扰等，为试验设备、仪器仪表提供可靠的使用环境条件，提高数据的准确度。（5）做好对记录、手册、数据收集分析等的软件管理与进度控制。试验的数据记录一定要完整，不漏不假，字迹清晰，不得涂改。记录项目应包括:故障模式、故障对象、故障现象、故障发生次数、故障前的工作时间、故障的可能原