多应力加速模型及加速系数研究

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1、圈圜脚IAcademic·Papers多应力加速模型及加速系数研究StudyofAcceleratedModelandAcceleratedFactorUnderMultiple-stress康劲松景诗毅张烨徐国卿(同济大学电气工程系，上海201804)摘要：介绍了可靠性及加速寿命试验的重要性，概述了国内外可靠性加速寿命试验(ALT)及加速模型的研究情况。鉴于电子产品最常见的两种应力分别是温度和电应力，对应的加速模型分别是阿伦尼斯和逆幂率模型，文章在分析驱动电机系统中直流母线电容单一加速模型及加速系数的基础上，推导出直流母线电容在温度一电应力同时作用下的加速模型和加速系数。关键词：加

2、速寿命试验加速模型加速系数多应力doi：10．3969／i．issn．1007—080X．2009．08．002Abstract：nlispaperintroducestheimportanceofthereliabilityandacceleratedlifetesting(ALT)，andsummarizestIleresearchesOnALTandacceleratedmodels．Forelectronicproducts．thetemperatureandelectric—stressareeommo~ybeusedinALT．TheirmodelsareArrheniu

3、smode1andinversepowermode1．ItpresentstheacceleratedmodelandacceleratedfactorforDCbuscapacitanceindrivemotorsystemundermultiple—stressmodels(temperatureandelectrie-stress)basedonanalyzing￡hesinglestressmodels．Keywords：acceleratedlifetesting(ALT)acceleratedmodelacceleratedfactor(AF)multipie—stres

4、s0引言验应力来缩短了试验周期．采用加速应力水平来进行产品的寿随着社会进步．产品可靠性问题得到消费者和厂家越来越命试验，从而缩短试验时间．提高试验效率，降低了试验成本。多的关注。为了获得在正常使用条件下产品的可靠性信息需加速寿命试验属于统计试验范畴．试验中对产品所加的应力．要确定产品寿命与外界应力之间的数学关系即加速模型．需要可以是电压、电流、功率、温度、湿度和机械应力等。通过加速寿命试验(ALT)过程中获得的观测值来外推断正常1加速模型及加速系数I3-~t条件下的产品可靠性．因此加速寿命试验的关键就是研究加速加速寿命试验中。加速系数是一个关键参数。有一个基本模型。作为估计产品可靠性

5、寿命的重要因子．加速系数(AF)是假定：在正常应力水平和加速应力水平下，产品的失效机理不加速寿命试验研究中的一个重点变，这项假定已被大量的加速寿命试验所证实。加速寿命试验根据文献『1，21，加速寿命试验的统一定义最早由美罗姆航的许多研究都是基于此假定展中心于1967年提出该试验在进行了合理工程及统计假设根据可靠性理论。提出加速系数(AF)的定义。后。在超出正常应力水平的加速环境下获得一些可靠性信息．定义：S为施于产品加速应力．正常应力水平记为，加速利用与物理失效规律相关的统计模型对获得的信息进行转换．应力水平So<．s。<⋯

6、在额定应力水平下可靠性特征可复现的数值估f)下产品的可靠寿命记为t肌，产品性能退化率记为舰，则比值计。简言之．加速寿命试验保持了失效机理不变的条件．加大试K(R)~tR,jItR．~=M／M,，0<≤f(1)}基金项目：国~-863if-ig-~(2007AA11A105)资助。作者简介：康劲松博士，副教授。研究领域为车辆电力电子与电力传动技术，新能源变换与节能技术。景诗毅硕士研究生。研究方向为电动汽车驱动系统可靠性研究。32机电一体化i2(~098Academic·Papersl豳髓—圈圜称为产品在加速应力水平S对加速应力水平S的可靠寿命和S水平下的寿命特征得到额定电压下的寿命特征

7、为的加速系数，简称S对S()的加速系数(AF)。tRO=K()=t·()_c，O≤≤z。(8),1．1阿伦尼斯(Arrhenius)模型通过对逆幂率模型的研究发现．寿命特征对于电压应力是加速寿命试验中．温度是最常见的加速应力之一．因为很非线性关系，对此模型(式6)两边取对数。得到多材料在高温的影响下会加速化学反应．促使产品提前失效lnL=a+bin(9)1880年．阿伦尼斯提出了以温度为加速应力的阿伦尼斯模型其中，口=inA，b=_c都是待定参数。Ⅱ，b可