加速寿命试验

 加速寿命试验


加速寿命试验是在寿命试验的基础上产生的。
早在20世纪50年代,寿命试验被广泛地验证电子元器件火工品及化工原材料的可靠性试验中。由于当时产品的可靠性寿命并不高,寿命试验所面临的矛盾并不突出。随着产品可靠性指标要求的不断提高, 20世纪60年代后,加速寿命试验被人们开始研究并引起可靠性研究和试验人员的广泛注意。美罗姆航展中心1967年首次给出了加速寿命试验的统一定义[ 4 ] 。加速寿命试验的研究主要集中在试验的统计分析和优化设计两个方面。
国外对加速寿命试验统计分析研究始于20世纪60年代。首先发展起来的是恒定应力试验的统计分析方法。目前,有关恒定应力试验统计分析主要围绕如何提高分析精度等问题展开。由于恒定应力试验应力水平往往接近正常应力,试验时间较长且效率低,因此步进应力试验的研究与应用需求日益明显。但如何从步进应力的失效数据中分离出完整的寿命信息,是步进应力试验统计分析的关键问题,目前,很多研究就是围绕该问题展开的。为进一步提高试验效率,加速产品的失效,加速寿命试验发展为序进应力试验。由于序进应力试验的统计分析十分复杂,并且需要专门的应力控制设备,因此序进应力试验在国际上较多地应用于产品可靠性的对照试验,其应用受到了很大的限制。
在加速寿命试验及统计分析方法蓬勃发展的基础上,加速寿命试验理想设计研究开始引起人们的关注, Chernoff H 、MeekerW Q 、NelsonW B 、KhamisIH 、Higgins J J 、Yeo K P和Tang L G等分别就恒定应力试验和步进应力试验的优化设计问题开展了相关研究工作[ 22 ] 。关于序进应力试验的优化设计问题,研究成果还较少。
美国和俄罗斯两个国家在加速寿命试验的工程应用方面处于地位。在民用产品方面,加速寿命试验方法已广泛应用于通讯、电子、电脑、能源、汽车等工业部门。在军品方面,美国把加速寿命试验当作导弹武器装备的一种寿命预测技术,利用加速老化技术提供了48个月使用寿命预报。俄罗斯研制“C2300”、“朵尔”等多种防空导弹系统的火炬设计局,开发并运用“加速贮存寿命试验”和“加速运输试验”等技术取得了显著成效。用6个月的加速贮存试验,即可获得贮存寿命为10年的结论,保证导弹在10年的贮存期内,无需维修而能满足规定的开箱合格率和发射成功率要求,使导弹这样的复杂系统实现了“单元弹药”或一般机电产品所具有的非常高的贮存可靠性指标要求[ 23 ] 。
20世纪70年代初,加速寿命试验技术进入我国,引起相关领域的广泛兴趣,一直处于边研究边应用的状态。我国的相关学者紧跟国外加速寿命试验技术的发展,对试验的统计分析和优化设计进行了较为深入的研究。

我国在加速寿命试验的工程应用方面也开展了大量的工作,并取得了一批重要成果。已经在导弹、弹药、无线电引信、结构疲劳、发动机、轴承、齿轮、低压电机、He2Ne激光器、电容、绝缘材料、继电器等寿命研究中得到了广泛应用,其应用范围涉及武器装备、航空航天、机械电子等诸多领域。另外,我国还制定了加速寿命试验相应的国标、军标和部标。如1981年颁布了恒定应力试验的4 个国家标准(GB2689. 1～4281) , 1991年颁布了火工品恒定温度应力试验的国军标(GJB736. 13291) , 1992年颁布了恒定应力试验相应的航天工业标准, 2004年颁布了弹药元件步进应力试验的国军标( GJB5103-2004) [ 23229 ] 。