可靠懷試驗(yàn)評價(jià)技術(shù)發(fā)展及其應(yīng)用之加速增長試驗(yàn)
可靠性加速增長試驗(yàn)方法是在傳統(tǒng)可靠性增長試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過對產(chǎn)品施加高于典型應(yīng)用環(huán)境應(yīng)力,加速產(chǎn)品故障暴露,提高試驗(yàn)效率,達(dá)到加速增長折目的。加速的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)加速試驗(yàn)剖面和確定加速系數(shù)。可靠性加速增長試驗(yàn)方法以應(yīng)力分析為基礎(chǔ),包括設(shè)備外部環(huán)境應(yīng)力分析、設(shè)備內(nèi)部微環(huán)境應(yīng)力分析、環(huán)境應(yīng)力與產(chǎn)品故障健在關(guān)系分析、環(huán)境應(yīng)力對失效有心人影響分析等,確定設(shè)備的敏感應(yīng)力類型及應(yīng)力量值極限的確定方法,提出加速試驗(yàn)剖面設(shè)計(jì)方法和給定應(yīng)力下的加速系數(shù)確定方法,并研究設(shè)備在加速應(yīng)力下的失效規(guī)律,提出可靠性評估方法。 可靠性試驗(yàn)剖面設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是溫度應(yīng)力量值確定、振動(dòng)應(yīng)力量值確定溫度變化率的確定及幾類應(yīng)力之間的匹配關(guān)系,并要考慮與加速系數(shù)的適應(yīng)關(guān)系。同敏感應(yīng)力研究確定可靠性加速增長雖面的應(yīng)力種類,一般應(yīng)力種類包括溫度、隨機(jī)振動(dòng)、溫度以及電應(yīng)力,并以綜合應(yīng)力的方式施加。其中溫度與隨機(jī)振動(dòng)為加速試驗(yàn)應(yīng)力,電應(yīng)力與溫度應(yīng)力不作為加速應(yīng)力。根據(jù)環(huán)境應(yīng)力與失效的關(guān)系,選擇應(yīng)力的組合械,高溫+隨機(jī)振動(dòng),以及快速溫變+隨機(jī)振動(dòng)。試驗(yàn)采用綜合應(yīng)力的施加方式,試驗(yàn)剖面一個(gè)試驗(yàn)循環(huán)包括高溫+隨機(jī)振動(dòng)、快速溫變+隨機(jī)振動(dòng)兩個(gè)階段。在進(jìn)行可靠性加速增長試驗(yàn)時(shí),必須保證受試設(shè)備的失效機(jī)理不發(fā)生變化,因此在機(jī)載電子設(shè)備工作極限應(yīng)力和破壞極限應(yīng)力的基礎(chǔ)上,利用機(jī)載電子設(shè)備敏感環(huán)境因素及其對失效的影響,并保證一定的應(yīng)力余量,確定合適的溫度、振動(dòng)應(yīng)力量值和溫度變化率。
加速系數(shù)的確定即要確定針對傳統(tǒng)可靠性試驗(yàn)中溫度持續(xù)時(shí)間進(jìn)行加速的系數(shù)和針對傳統(tǒng)可靠性試驗(yàn)中循環(huán)次數(shù)(溫變次數(shù))進(jìn)行加速的系數(shù)。運(yùn)用GJB299C提供的應(yīng)力分析法,搜集整理產(chǎn)品內(nèi)元器件的失效率模型,在元器件失效率模型的基礎(chǔ)上,分析元器件在不同環(huán)境應(yīng)力量值下的失效率數(shù)據(jù),進(jìn)行產(chǎn)品可靠性建模,得到不同應(yīng)力下產(chǎn)品的失效率,從而確定產(chǎn)品可靠性加速增長試驗(yàn)中試驗(yàn)時(shí)間的加速系數(shù)。溫度變化速率與循環(huán)次數(shù)(溫變次數(shù))滿足逆冪模型,利用該模型即可以推導(dǎo)百慕大傳統(tǒng)可靠性試驗(yàn)?zāi)M現(xiàn)場使用環(huán)境下和加速試驗(yàn)環(huán)境下循環(huán)次數(shù)的比例關(guān)系。
利用可靠性加速增長試驗(yàn)技術(shù),可以幫助實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的高可靠性,同時(shí)對其可靠性指標(biāo)進(jìn)行評估。該技術(shù)目前牌處于試用階段,擬在新一代航空產(chǎn)品中推廣應(yīng)用。