加速可靠性試驗(yàn)

加速試驗(yàn)北京運(yùn)通恒達(dá)科技有限公司2005年1月第1頁，共108頁。主要內(nèi)容加速試驗(yàn)概述定性加速試驗(yàn)定量加速試驗(yàn)第2頁，共108頁。加速試驗(yàn)概述加速試驗(yàn)的背景和發(fā)展加速試驗(yàn)的概念加速試驗(yàn)的分類加速試驗(yàn)使用的應(yīng)力類型加速試驗(yàn)使用的試驗(yàn)設(shè)備第3頁，共108頁。加速試驗(yàn)的背景隨著科技的發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高。因此為了提高產(chǎn)品的可靠性水平，傳統(tǒng)的可靠性方法已經(jīng)不能滿足要求。加速試驗(yàn)技術(shù)正是這樣應(yīng)運(yùn)而生。它不僅縮短了產(chǎn)品研制時(shí)間，節(jié)省了成本，并且也因此提高了公司產(chǎn)品的競爭力。第4頁，共108頁。加速試驗(yàn)的發(fā)展—70年代加速試驗(yàn)的最初思路是從元器件的老化(老煉)試驗(yàn)而來。篩選的目的是激發(fā)、排除缺陷，故所施加的應(yīng)力不必模擬真實(shí)環(huán)境，只要激發(fā)的效率越高越好自從Nelson與70年代末提出了累積損傷的原則以來，加速壽命試驗(yàn)(AcceleratedLifeTesting)得到了蓬勃的發(fā)展第5頁，共108頁。加速試驗(yàn)的發(fā)展—80年代Gregg.K.Hobbs博士經(jīng)多年對(duì)環(huán)境應(yīng)力篩選的研究提出了高加速壽命試驗(yàn)(HighlyAcceleratedLifeTesting)和高加速應(yīng)力篩選(HighlyAcceleratedStressScreening)第6頁，共108頁。加速試驗(yàn)的發(fā)展—90年代美國波音公司首次提出可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)（RET-ReliabilityEnhancementTesting）

第7頁，共108頁。加速試驗(yàn)的概念加速試驗(yàn)——產(chǎn)品在比正常工作環(huán)境應(yīng)力下更加嚴(yán)酷的環(huán)境應(yīng)力下進(jìn)行試驗(yàn)。與傳統(tǒng)的模擬正常工作環(huán)境的可靠性試驗(yàn)相比，是一種激發(fā)性試驗(yàn)。第8頁，共108頁。加速試驗(yàn)分類按照試驗(yàn)最終結(jié)果是否給出可靠性指標(biāo)，加速試驗(yàn)分為定性加速試驗(yàn)a.HALT/AST/RET/STRIFEb.HASSc.HASA定量加速試驗(yàn)ALT第9頁，共108頁。定性加速試驗(yàn)——HALTHALT—高加速壽命試驗(yàn)(HighlyAcceleratedLifeTesting)。使用階躍式應(yīng)力使得產(chǎn)品承受不同的應(yīng)力以此來發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)限的一種過程。HALT意在于發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的應(yīng)力限以及確認(rèn)產(chǎn)品的薄弱地方。這種信息的使用有助于產(chǎn)品的再設(shè)計(jì)。

與之類似的還有：AST(AcceleratedStressTesting，加速應(yīng)力試驗(yàn))、RET(ReliabilityEnhancementTesting，可靠性強(qiáng)化試驗(yàn))、STRIFE(應(yīng)力+壽命)。從實(shí)質(zhì)上來說，它們都是在加大的應(yīng)力水平下加速暴露產(chǎn)品缺陷，從而提高產(chǎn)品可靠性水平的一種試驗(yàn)方法，只是名稱叫法不一樣。第10頁，共108頁。定性加速試驗(yàn)——HASSHASS—高加速應(yīng)力篩選(HighlyAcceleratedStressScreening)。是一種在產(chǎn)品制造過程中使用的篩選試驗(yàn)方法。它可以防止有缺陷的產(chǎn)品交付到客戶手中。第11頁，共108頁。定性加速試驗(yàn)——HASAHASA—高加速應(yīng)力抽檢篩選(HighlyAcceleratedStressAudit).是一種在產(chǎn)品批生產(chǎn)階段使用抽樣理論的篩選試驗(yàn)方法。它可以防止有缺陷的產(chǎn)品交付到客戶手中。第12頁，共108頁。定量加速試驗(yàn)——ALTALT—加速壽命試驗(yàn)(AcceleratedLifeTesting).第13頁，共108頁。加速試驗(yàn)試驗(yàn)使用的應(yīng)力類型經(jīng)統(tǒng)計(jì)，對(duì)產(chǎn)品可靠性產(chǎn)生影響的環(huán)境應(yīng)力主要是溫度和振動(dòng)應(yīng)力。據(jù)統(tǒng)計(jì)引起產(chǎn)品故障的環(huán)境因素中，溫度占50%左右，振動(dòng)占20%左右。第14頁，共108頁。加速試驗(yàn)使用的設(shè)備溫度箱

★液氮制冷

★快速溫變率，產(chǎn)品上溫變率可達(dá)60℃/min

★溫度運(yùn)行范圍-100℃～+200℃振動(dòng)臺(tái)★氣錘振動(dòng)臺(tái)★六自由度（三個(gè)線加速度三個(gè)角加速度）★寬帶振動(dòng)（5Hz～10000Hz）第15頁，共108頁。氣錘振動(dòng)臺(tái)第16頁，共108頁。六自由度第17頁，共108頁。定性加速試驗(yàn)第18頁，共108頁。主要內(nèi)容HALTHASSHASA第19頁，共108頁。HALT目的：快速發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中的局限性/缺陷尋找和提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)裕度充分提高產(chǎn)品可靠性評(píng)價(jià)產(chǎn)品持續(xù)改進(jìn)的有效性為HASS/HASA/ALT提供試驗(yàn)參數(shù)第20頁，共108頁。HALT實(shí)施步驟:夾具設(shè)計(jì)輔助測試設(shè)備開發(fā)確認(rèn)產(chǎn)品功能執(zhí)行HALT(確定健壯度)失效分析實(shí)施糾正措施(CorrectiveAction，CA)重復(fù)HALT(確認(rèn)CA)HALT報(bào)告第21頁，共108頁。HALT試驗(yàn)夾具夾具是用來為試件和振動(dòng)臺(tái)提供機(jī)械連接的一種裝置。第22頁，共108頁。HALT試驗(yàn)夾具須滿足：重量盡量輕,以減少振動(dòng)臺(tái)負(fù)載;在結(jié)構(gòu)上要有很好的剛性;在振動(dòng)中不會(huì)產(chǎn)生共振;具有良好的振動(dòng)傳遞特性,不過量衰減振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng),不過濾各頻率成分的振動(dòng)能量,并且保證夾具上各試件的各個(gè)部分在各個(gè)方向上獲得的振動(dòng)量級(jí)一致;要求各試件之間保持良好的氣體流通,以保證在溫度環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)中,各部分的溫度變化同一,和溫箱的溫度盡量保持一致。第23頁，共108頁。加速度自功率控制譜第24頁，共108頁。HALT試驗(yàn)夾具第25頁，共108頁。輔助測試設(shè)備開發(fā)針對(duì)于不同的產(chǎn)品，根據(jù)其功能參數(shù)設(shè)計(jì)不同的測試設(shè)備。第26頁，共108頁。執(zhí)行HALT進(jìn)行HALT試驗(yàn)第27頁，共108頁。HALT樣本容量樣本容量n的計(jì)算如下式其中：P(d)是某一故障可能被檢測到的概率p是故障概率或者是任何有故障單元的概率

第28頁，共108頁。HALT樣本容量比如，某故障發(fā)生概率是7%，如果被檢測到的概率是90%，那么根據(jù)公式就可以得到：

即HALT試驗(yàn)需要32個(gè)試驗(yàn)樣本。第29頁，共108頁。應(yīng)力極限技術(shù)規(guī)范—TechnologySpecification工作上限—upperoperatinglimit工作下限—loweroperatinglimit破壞上限—upperdestructlimit破壞下限—lowerdestructlimit第30頁，共108頁。應(yīng)力裕度第31頁，共108頁。應(yīng)力干涉第32頁，共108頁。HALT——一種采用步進(jìn)應(yīng)力的試驗(yàn)方法第33頁，共108頁。步進(jìn)應(yīng)力示意圖第34頁，共108頁。應(yīng)力施加順序溫度步進(jìn)應(yīng)力

★低溫步進(jìn)★高溫步進(jìn)★快速溫變振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力綜合環(huán)境應(yīng)力第35頁，共108頁。熱分布測試試驗(yàn)前對(duì)產(chǎn)品的熱分布進(jìn)行測試。此過程在室溫下進(jìn)行（不是在試驗(yàn)箱），測試過程中必須安裝上所有結(jié)構(gòu)面板。測試監(jiān)控所有主要器件的溫度，產(chǎn)品運(yùn)行至少2小時(shí)后，記錄環(huán)境溫度和各器件的殼溫。

第36頁，共108頁。溫度步進(jìn)應(yīng)力—低溫步進(jìn)低溫步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)在某一接近室溫的溫度條件下進(jìn)行，通常取+20℃～+30℃。

第37頁，共108頁。溫度步進(jìn)應(yīng)力—低溫步進(jìn)步長通常為10℃，但是某些時(shí)候也可以增加到20℃或減小到5℃。建議在低溫工作極限前步長設(shè)定為10℃，低溫工作極限后步長調(diào)整為5℃，視產(chǎn)品具體情況而定。建議試驗(yàn)應(yīng)力到達(dá)產(chǎn)品工作極限之后，適當(dāng)減小步長繼續(xù)試驗(yàn)至破壞極限。

第38頁，共108頁。溫度步進(jìn)應(yīng)力—低溫步進(jìn)(例子)測試從20℃開始，步進(jìn)步長為-10℃，溫變率40℃/min。每個(gè)溫度臺(tái)階保持10分鐘并完成功能測試。每個(gè)溫度臺(tái)階結(jié)束后，進(jìn)行5次上下電測試，測試每次上下電后功能是否可以完全恢復(fù)。試驗(yàn)一直持續(xù)到發(fā)現(xiàn)被測產(chǎn)品的工作極限和破壞極限。如果溫度降至某一預(yù)定溫度還沒有發(fā)現(xiàn)破壞極限，則可以停止試驗(yàn)。

第39頁，共108頁。溫度步進(jìn)應(yīng)力——高溫步進(jìn)高溫步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)在某一接近室溫的溫度條件下進(jìn)行，通常取+20℃～+40℃。

第40頁，共108頁。溫度步進(jìn)應(yīng)力——高溫步進(jìn)步長通常為10℃，但是某些時(shí)候也可以增加到20℃或減小到5℃。建議在高工作極限前步長設(shè)定為10℃，高溫工作極限后步長調(diào)整為5℃，視產(chǎn)品具體情況而定。建議試驗(yàn)應(yīng)力到達(dá)產(chǎn)品工作極限之后，適當(dāng)減小步長繼續(xù)試驗(yàn)至破壞極限。

第41頁，共108頁。溫度步進(jìn)應(yīng)力—高溫步進(jìn)(例子)測試從30℃開始，步進(jìn)應(yīng)力步長為10℃，溫變率40℃/min。每個(gè)溫度臺(tái)階保持10分鐘并完成功能測試。每個(gè)溫度臺(tái)階結(jié)束后，進(jìn)行5次上下電測試，測試每次上下電后功能是否可以完全恢復(fù)。試驗(yàn)一直持續(xù)到發(fā)現(xiàn)被測產(chǎn)品的工作極限和破壞極限。如果溫度升至100℃還沒有發(fā)現(xiàn)破壞極限，則可以停止試驗(yàn)。

第42頁，共108頁。溫度步進(jìn)應(yīng)力第43頁，共108頁。溫度步進(jìn)應(yīng)力——溫度循環(huán)通常溫度循環(huán)的上、下限以不超過產(chǎn)品破壞極限的80%為佳。在通常情況下，試件在上下限溫度保持時(shí)間以10～20分鐘為宜。強(qiáng)化試驗(yàn)中的溫度變化率一般在15℃/min到60℃/min之間。這一速率是指試驗(yàn)箱內(nèi)溫度變化的平均速度。為了節(jié)約試驗(yàn)費(fèi)用，每次試驗(yàn)的循環(huán)次數(shù)一般不超過6次。第44頁，共108頁。溫度步進(jìn)應(yīng)力—溫度循環(huán)(例子)溫度循環(huán)的高/低溫值選擇溫度步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)中得到的工作極限的80%，循環(huán)5次，溫度變化率40℃/min。每個(gè)溫度臺(tái)階保持5分鐘并完成功能測試。每個(gè)溫度臺(tái)階結(jié)束后，進(jìn)行1次上下電測試，測試每次上下電后功能是否可以完全恢復(fù)。

第45頁，共108頁。溫度步進(jìn)應(yīng)力—溫度循環(huán)第46頁，共108頁。溫度步進(jìn)應(yīng)力—注意事項(xiàng)在溫度循環(huán)時(shí)，應(yīng)該采用溫度變化至少100℃（比如-30℃至70℃）、高溫變率（每分鐘20-40℃）的試驗(yàn)，以給產(chǎn)品提供所需要的溫度應(yīng)力（或是熱沖擊），這應(yīng)該作為一個(gè)重要的規(guī)則。增加受試產(chǎn)品的溫變率，篩選強(qiáng)度也會(huì)增大

溫度循環(huán)建議最好運(yùn)行20個(gè)循環(huán)以上。

第47頁，共108頁。振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力氣錘臺(tái)振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)的初始值應(yīng)為3Grm到5Grm，具體選擇應(yīng)該根據(jù)不同試件決定，一般從5Grm開始試驗(yàn)。

第48頁，共108頁。振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力每個(gè)振動(dòng)水平的停留時(shí)間包括產(chǎn)品振動(dòng)穩(wěn)定后的駐留時(shí)間以及功能和性能檢測時(shí)間。振動(dòng)穩(wěn)定后駐留時(shí)間一般為5～10分鐘，功能和性能檢測應(yīng)該在振動(dòng)穩(wěn)定后進(jìn)行，所需時(shí)間視具體產(chǎn)品而定。氣錘臺(tái)振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力步長一般為3Grm到5Grm，一般不超過10Grm。

第49頁，共108頁。振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力第50頁，共108頁。振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力—例子振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)前，使用加速度傳感器監(jiān)測產(chǎn)品的振動(dòng)響應(yīng)。試驗(yàn)在環(huán)境溫度下進(jìn)行。起始振動(dòng)為5Grms，步進(jìn)應(yīng)力步長為5Grms。每個(gè)振動(dòng)臺(tái)階保持10分鐘并完成功能測試。每個(gè)振動(dòng)臺(tái)階結(jié)束后，進(jìn)行5次上下電測試，測試每次上下電后功能是否可以完全恢復(fù)。試驗(yàn)一直持續(xù)到發(fā)現(xiàn)被測產(chǎn)品的工作極限和破壞極限，如果振動(dòng)設(shè)置到40Grms還沒有發(fā)現(xiàn)破壞極限，則可以停止試驗(yàn)。

第51頁，共108頁。振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力—注意事項(xiàng)當(dāng)振動(dòng)應(yīng)力到較高量級(jí)（20g以后），在每一步結(jié)束后返回到“微振動(dòng)”（5Grm±3Grm）以檢測在較高振動(dòng)水平時(shí)發(fā)生的可能故障第52頁，共108頁。綜合環(huán)境步進(jìn)應(yīng)力—溫度通常溫度循環(huán)的上、下限以不超過產(chǎn)品破壞極限的80%為佳。在通常情況下，試件在上下限溫度保持時(shí)間以10～20分鐘為宜。強(qiáng)化試驗(yàn)中的溫度變化率一般在15℃/min到60℃/min之間。這一速率是指試驗(yàn)箱內(nèi)溫度變化的平均速度。為了節(jié)約試驗(yàn)費(fèi)用，每次試驗(yàn)的循環(huán)次數(shù)一般不超過6次。

第53頁，共108頁。綜合環(huán)境步進(jìn)應(yīng)力—振動(dòng)根據(jù)已完成試驗(yàn)獲得的振動(dòng)應(yīng)力破壞極限值和設(shè)定的循環(huán)次數(shù)確定步長。假如在振動(dòng)應(yīng)力步進(jìn)試驗(yàn)中，產(chǎn)品在35Grms時(shí)發(fā)生了不可修復(fù)的故障，并且設(shè)定的溫度循環(huán)次數(shù)是5，那么最初的試驗(yàn)循環(huán)應(yīng)該以7Grms水平開始。每一個(gè)循環(huán)之后，應(yīng)該以振動(dòng)水平為7Grms的步長增加，則具體的剖面參數(shù)為：循環(huán)1量級(jí)為7Grms，循環(huán)2量級(jí)為14Grms；循環(huán)3量級(jí)為21Grms；循環(huán)4量級(jí)為28Grms；循環(huán)5量級(jí)為35Grms。

第54頁，共108頁。綜合環(huán)境步進(jìn)應(yīng)力第55頁，共108頁。綜合環(huán)境步進(jìn)應(yīng)力—例子試驗(yàn)中，高/低溫值選擇溫度步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)中得到的工作極限的80%，振動(dòng)應(yīng)力為振動(dòng)步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)中得到的工作極限的50%，試驗(yàn)進(jìn)行5個(gè)高低溫循環(huán)。每個(gè)溫度臺(tái)階停留時(shí)間為10分鐘并完成功能測試。每個(gè)溫度臺(tái)階結(jié)束后，進(jìn)行5次上下電測試，測試每次上下電后功能是否可以完全恢復(fù)。試驗(yàn)溫度變化率40℃/min。最后一個(gè)周期振動(dòng)應(yīng)力減少為5Grms。

第56頁，共108頁。綜合環(huán)境步進(jìn)應(yīng)力除非產(chǎn)品事先已加固，否則對(duì)于大部分民用產(chǎn)品的破壞極限來說，溫度一般在-70到125℃之間，振動(dòng)頻率在20Hz到3000Hz之間，隨機(jī)振動(dòng)量值在15到20gRMS之間。對(duì)大部分的工業(yè)產(chǎn)品或航空產(chǎn)品來說，溫度在-100到150℃之間，振動(dòng)在20到30gRMS之間。

第57頁，共108頁。應(yīng)力效果比較第58頁，共108頁。HALT回顧第59頁，共108頁。HASS目的：將有缺陷和無缺陷的產(chǎn)品區(qū)分開來，以保證不讓有制造缺陷的產(chǎn)品流入市場或投入使用。第60頁，共108頁。HASS要有效實(shí)施HASS篩選過程，徹底清除產(chǎn)品的早期故障，應(yīng)該在能夠產(chǎn)生加工缺陷的元器件級(jí)、模塊級(jí)、單元級(jí)和系統(tǒng)級(jí)按照從低到高的層次進(jìn)行HASS篩選，才能保證整個(gè)產(chǎn)品的可靠性。

第61頁，共108頁。HASS步驟夾具設(shè)計(jì)測試設(shè)備確認(rèn)初步HASS剖面實(shí)施HASSHASS篩選方案的調(diào)整和重新驗(yàn)證第62頁，共108頁。HASS夾具保證同時(shí)容納多個(gè)產(chǎn)品參加試驗(yàn)，滿足產(chǎn)品批量生產(chǎn)的要求。保證在夾具各個(gè)位置的試件獲得的振動(dòng)量值相差很小，將試驗(yàn)臺(tái)傳遞到試件的振動(dòng)能量最大，在試驗(yàn)過程中不發(fā)生共振,夾具盡可能的簡單，不需要在設(shè)計(jì)和制造夾具過程中花費(fèi)過多的資金。耐用、可重復(fù)使用等。第63頁，共108頁。HASS夾具夾具設(shè)計(jì)和制造完成后，要進(jìn)行夾具使用效果的驗(yàn)證第64頁，共108頁。HASS運(yùn)行剖面—參數(shù)選擇溫度循環(huán)的上下限溫度一般取工作極限溫度范圍的80%；極限溫度滯留時(shí)間一般取決于試件溫度達(dá)到平衡所需要的時(shí)間和測試試件工作狀態(tài)所需要的時(shí)間。

第65頁，共108頁。HASS運(yùn)行剖面—參數(shù)選擇振動(dòng)量級(jí)一般取破壞極限的50%，如果超過了工作極限，則取工作極限的80%。第66頁，共108頁。HASS運(yùn)行剖面對(duì)于工作極限和破壞極限差別大的產(chǎn)品，即有足夠的裕度。包括析出剖面和測試剖面。

第67頁，共108頁。HASS運(yùn)行剖面第68頁，共108頁。HASS運(yùn)行剖面對(duì)于工作極限和破壞極限接近的產(chǎn)品，即沒必要使用激勵(lì)和檢測循環(huán)兩種剖面。

第69頁，共108頁。HASS運(yùn)行剖面第70頁，共108頁。HASS運(yùn)行剖面—篩選效果驗(yàn)證主要是用來證明HASS試驗(yàn)剖面圖是否能夠滿足其篩選判定標(biāo)準(zhǔn)的要求,它包括篩選過程有效性的驗(yàn)證和產(chǎn)品剩余有效壽命的評(píng)估兩方面的內(nèi)容。

第71頁，共108頁。篩選過程有效性的驗(yàn)證對(duì)篩選過程出現(xiàn)的失效形式進(jìn)行分析。以判別這些失效形式是由于在篩選過程中遭受了過大的應(yīng)力誘發(fā)的,還是由于疲勞或制造缺陷造成,從而決定HASS試驗(yàn)剖面所選擇的應(yīng)力量級(jí)是否正確和是否需要修正。

第72頁，共108頁。產(chǎn)品剩余有效壽命的評(píng)估評(píng)價(jià)HASS是否過多地?fù)p傷了產(chǎn)品的有效壽命。評(píng)估的一般方法是按照試驗(yàn)剖面的要求將產(chǎn)品重復(fù)試驗(yàn)多次,看是否有失效現(xiàn)象發(fā)生,然后從導(dǎo)致失效發(fā)生的試驗(yàn)剖面重復(fù)周期數(shù)可以推斷出所選HASS試驗(yàn)剖面對(duì)被試產(chǎn)品有效壽命的損傷程度。

第73頁，共108頁。篩選效果驗(yàn)證第74頁，共108頁。HASS回顧第75頁，共108頁。HASA使用HALT確定的應(yīng)力水平進(jìn)行小于100%的篩選。HASA過程和HASS過程是相同的，僅是以抽樣理論作為基礎(chǔ)進(jìn)行。HASA的子樣抽取率可以不同，并且沒有一個(gè)絕對(duì)正確的值?？偟膩碚f一般使用5%到10%的產(chǎn)品，然而，如果是產(chǎn)品較多的情況，子樣的抽取率會(huì)低于產(chǎn)品的0.3%。

第76頁，共108頁。定量加速試驗(yàn)—ALT第77頁，共108頁。主要內(nèi)容加速壽命試驗(yàn)概述加速壽命試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)加速壽命試驗(yàn)壽命數(shù)據(jù)處理第78頁，共108頁。加速壽命試驗(yàn)概述發(fā)展背景概念分類加速模型加速因子第79頁，共108頁。發(fā)展背景隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多高可靠性、長壽命的產(chǎn)品，例如，有的半導(dǎo)體元器件的壽命可達(dá)數(shù)百萬小時(shí)以上，即使進(jìn)行數(shù)年的試驗(yàn)，也可能沒有失效，或只有一二個(gè)失效，根據(jù)這樣的失效數(shù)據(jù)，要對(duì)產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)做出估計(jì)是很困難的。甚至試驗(yàn)尚未做完，新的產(chǎn)品已研制出來，這就要求人們改進(jìn)試驗(yàn)方法，以期在較短的試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)，獲得較多的失效樣品，加速壽命試驗(yàn)正是適應(yīng)這種需要孕育而生的。

第80頁，共108頁。概念所謂加速壽命試驗(yàn)，是指在保持失效機(jī)理不變的條件下，把樣品放在比通常嚴(yán)酷得多的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，從而加速樣品的失效得到更多的失效數(shù)據(jù)，通過外推評(píng)估產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)。是一種基于統(tǒng)計(jì)理論，結(jié)合失效物理的試驗(yàn)技術(shù)。第81頁，共108頁。概念由于加速壽命試驗(yàn)利用高（加速）應(yīng)力水平下的壽命特征去外推或評(píng)估正常應(yīng)力水平下的壽命特征的試驗(yàn)技術(shù)和方法，可見它屬于驗(yàn)證試驗(yàn)。第82頁，共108頁。分類按應(yīng)力施加方法分：恒定應(yīng)力步進(jìn)應(yīng)力序進(jìn)應(yīng)力第83頁，共108頁。恒定應(yīng)力恒定應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)是把全部樣品分為幾組，每組樣品都在某個(gè)恒定加速應(yīng)力水平下進(jìn)行的壽命試驗(yàn)；

第84頁，共108頁。步進(jìn)應(yīng)力步進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)，則是把全部樣品先放在某個(gè)加速應(yīng)力水平下進(jìn)行試驗(yàn)，待到一定時(shí)間或一定個(gè)數(shù)的樣品失效，把未失效樣品放在更高加速應(yīng)力水平下繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)，直到規(guī)定的時(shí)間或達(dá)到一定數(shù)量的樣品失效個(gè)數(shù)試驗(yàn)結(jié)束；

第85頁，共108頁。序進(jìn)應(yīng)力序進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)和步進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)基本相同，只是施加的加速應(yīng)力水平隨著時(shí)間的增加線性增大。

第86頁，共108頁。加速模型加速試驗(yàn)?zāi)Ｐ图词墙⒃趬勖c應(yīng)力之間的物理關(guān)系。通過這種關(guān)系，使得加速試驗(yàn)過程中獲得的觀測值，可以外推正常工作條件下的產(chǎn)品可靠性指標(biāo)。理論基礎(chǔ)：失效物理第87頁，共108頁。加速模型加速模型分類單應(yīng)力模型多應(yīng)力模型第88頁，共108頁。單應(yīng)力模型—溫度模型阿倫尼斯模型（ArrheniusRelationship）

愛林模型（Eyringmodel）注：愛林模型有時(shí)也用來描述濕度與壽命間的關(guān)系第89頁，共108頁。單應(yīng)力模型—電應(yīng)力模型反冪模型（InversePowerLaw）指數(shù)模型（ExponentialLaw）第90頁，共108頁。單應(yīng)力模型—振動(dòng)模型振動(dòng)一般會(huì)對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生緊固件松動(dòng)、導(dǎo)線摩擦、電觸點(diǎn)間斷、構(gòu)件疲勞等影響振動(dòng)疲勞來說一般因應(yīng)力循環(huán)頻率而分為高周與低周疲勞。第91頁，共108頁。單應(yīng)力模型—振動(dòng)模型高周疲勞的應(yīng)力循環(huán)頻率較高，產(chǎn)生應(yīng)力疲勞。一般通過建立疲勞壽命與應(yīng)力振幅之間的關(guān)系來對(duì)壽命進(jìn)行估算。常用的疲勞壽命模型包括Basguin和Miner累積疲勞線性方程。低周疲勞的應(yīng)力循環(huán)頻率較低，產(chǎn)生應(yīng)變疲勞。一般使用Manson-Coffin公式來進(jìn)行壽命估算。而當(dāng)構(gòu)件產(chǎn)生的疲勞斷裂時(shí)，一般使用Paris公式來估算壽命第92頁，共108頁。多應(yīng)力模型產(chǎn)品在使用中受到的環(huán)境應(yīng)力是復(fù)雜的，比如會(huì)同時(shí)受到電應(yīng)力、溫度、振動(dòng)和濕度等應(yīng)力的影響。實(shí)際情況下，正是這些應(yīng)力的綜合效果影響了產(chǎn)品的壽命。第93頁，共108頁。多應(yīng)力模型溫度和電應(yīng)力加速模型溫度和濕度應(yīng)力壽命模型溫度與振動(dòng)應(yīng)力加速模型多應(yīng)力壽命模型第94頁，共108頁。溫度和電應(yīng)力加速模型將單應(yīng)力壽命模型相乘，通過修正某些參數(shù)來對(duì)實(shí)際進(jìn)行擬合。利用這種方法，研究人員已提出了近十種描述不同應(yīng)力組合的壽命模型，這些模型主要集中在描述電應(yīng)力與溫度應(yīng)力對(duì)壽命的綜合影響上。在這些模型中，Simoni提出的最具代表性：第95頁，共108頁。溫度和電應(yīng)力加速模型Montanari于1989年提出了一種借鑒了概率統(tǒng)計(jì)理論的新模型，叫作反冪律極限模型其中，第96頁，共108頁。溫濕度模型D.S.Peck在1986年提出了描述溫濕度的加速模型Peck模型第97頁，共108頁。溫度振動(dòng)模型溫度引起的產(chǎn)品失效是一個(gè)低周疲勞過程，其應(yīng)力壽命模型可以用Manson-coffin公式描述隨機(jī)振動(dòng)引起的產(chǎn)品失效是一個(gè)高周疲勞過程，可以使用Basquins疲勞公式描述最后，使用Miner累積疲勞損傷原則將兩種疲勞損傷模型疊加第98頁，共108頁。廣義多應(yīng)力模型廣義對(duì)數(shù)線