注重可靠性强化试验
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可靠性强化试验•环境应力激发试验–激发试验(Stimulation)与模拟试验(Simullation)的思路相反,通过人为施加环境应力,快速激发产品潜在缺陷,并加以清除。
–所加应力不必模拟真实环境,只求激发缺陷效率越高越好。
–对故障了解得越多,可靠性越好“设计”。
–设计缺陷的暴露、抑制和排除,在本讲义以外,从方法学上仍然留有极大空间可以探索。
•可靠性强化试验(RET)–G. K. Hobbs, K. A. Gray, L. W. Condra等人是先驱者。
–他们称这种试验为高加速寿命试验(HALT—HighlyAccelerated Life Test)和高加速应力筛选(HASS—Highly Accelerated Stress Screen)。
–前者针对设计,后者针对生产。
–方法的核心是施加大应力,一步步地加,一次次地排除缺陷,以此获得高可靠性。
也叫步进应力法。
–术语:步进应力试验(Step Stress),高加速寿命试验(HALT),高加速应力筛选(HASS),应力寿命试验(STRIFE),应力裕度和强壮试验(SMART)……–波音公司统称这一技术为可靠性强化试验(RET---Reliability Enhancement Testing)。
•可靠性强化试验(RET)–L. W. Condra在其系列论文中说,美国生产厂家在80年代认识质量得重要性,到90年代又认识到可靠性的重要性。
–生产厂家深知市场不仅要求高的开箱率,而且要求在寿命周期内性能良好不变。
–这是新一轮的挑战。
而RET正是满足这一挑战的最好方法。
–按传统的可靠性定义去应付瞬息万变的动态市场,显得太被动,厂家只对用户的条件(规范)负责,不对产品的使用负责,必然在竞争中失败。
–进取性的市场可靠性定义:可靠的产品应随时都能完成用户需要其完成的任何任务!•可靠性强化试验(RET)–这样,可靠性不再是一种成本负担,相反可靠性正是商家追求的一种资产、一种财富。
可靠性强化试验(RET)是一种采用加速应力的可靠性研制试验,目的是从根源上防治产品的潜在缺陷,快速提高产品的固有可靠性,也使产品耐环境能力得到提高。
在可靠性强化试验中,快速温变循环是常用的强化试验。
通过下图可以表明快速温变循环强化试验剖面。
一个完整的快速温变循环包括从室温开始、下降、低温下限保温、上升、高温上限保温、下降、到室温停止、最后检测。
温度上下限:为使缺陷发展为故障所需的循环数最少,应选择最佳的上下限温度值。
通常,上下限采用高温工作极限减5℃为上限,低温工作极限加5℃为下限,或采用不超过产品破坏极限的80%为上下限。
温变率:下降或上升的温度变化率以复杂的方式影响试验强度,也影响试验时间,从而影响试验费用。
温度变化率一般在15℃/min到60℃/min之间。
上下限温度保持时间:包括元器件(零部件)温度达到稳定所需时间和在上下限温度浸泡时间。
由于循环主要考核产品耐受温度变化率的程度,而不是高低温极限,所以受试产品在上下限温度保持时间通常为10~20分钟,一般不超过30分钟。
温度循环次数:为了节约试验费用,循环次数不易太多。
当温变率为30℃/min时,试验循环次数一般不超过6次,如果试件在5~6个循环内还未出现故障,则应考虑增大温度变化率,重新开始试验。
在可靠性强化试验中,振动步进应力试验也是常用的强化试验。
通过下图可以表明振动步进应力试验剖面。
起始振动g值一般取1至5Grms。
第一段横线是每步振动驻留时间,一般5至10分钟。
关于功能性能测试,有条件的可以连续监测,无条件的可以振动后进行检测。
每个台阶的高度是步长,开始前两步的步长可以大一些,如5Grms,后面的步长小一些,如1Grms。
这个绿色的横线是工作极限,是怎么找到的呢?当在B台阶监测/检测到性能异常时,则恢复到前面的A台阶振动并检测,若性能正常,则A台阶就是工作极限。
这个红色的横线是破坏极限,是怎么找到的呢?经过几步检测后,当在C 台阶监测/检测到性能失效(注意不是异常)或结构损坏时,则恢复到前面的A 台阶振动并检测,若性能失效,则停止振动并检测,若性能仍失效,则C台阶就是破坏极限。
某型军用电子产品的可靠性强化试验一、引言- 研究背景及意义- 目的和任务- 研究范围和方法二、相关理论和技术- 军用电子产品的可靠性标准和测试方法- 可靠性强化技术的概念和原理- 可靠性强化试验方法的选择和设计三、试验方案设计与实施- 试验对比组的选择和设置- 试验方案的设计和实施- 数据采集和分析处理四、试验结果分析- 试验数据分析方法- 实验结果分析和对比- 分析可靠性强化试验的有效性五、结论和展望- 可靠性强化试验的结论及其启示- 未来可靠性试验的研究方向六、参考文献第一章节:引言研究背景及意义随着科学技术的不断发展和军事科技的进步,军用电子产品已经在军事装备中扮演着越来越重要的角色。
这些军用电子产品的可靠性和稳定性直接影响到部队的执行力和作战效果,因此如何提高军用电子产品的可靠性和稳定性也成为目前军事领域研究的急需之处。
可靠性强化试验作为一种有效提高军用电子产品可靠性的方法,吸引了广泛的关注。
目的和任务本文旨在通过对某型军用电子产品进行可靠性强化试验,并从试验数据中分析可靠性强化的效果。
本文的具体任务包括:1. 建立某型军用电子产品的可靠性测试方案,并选择试验对比组。
2. 设计和实施可靠性强化试验,采集实验数据和分析处理。
3. 分析实验结果和对比组,并对比分析其对可靠性的影响。
4. 总结试验结论并展望进一步的研究方向。
研究范围和方法本文研究的对象是某型军用电子产品。
研究方法主要包括试验设计、数据采集和分析等方面的内容。
试验设计选用了可靠性强化试验方法,数据采集和分析主要通过实验数据的采集、统计和分析处理,以及对对比组数据的对比分析来展开。
总体来说,本文的研究是针对军用电子产品可靠性强化这一问题进行的,旨在通过实验研究探讨其有效性和实用性。
在后续的章节中,本文将从相关理论和技术、试验方案设计与实施、试验结果分析等方面展开,以期为深入理解可靠性强化试验提供一定的参考。
第二章节:相关理论和技术军用电子产品的可靠性标准和测试方法军用电子产品的可靠性评估是评估其在特定环境下技术性能完好,能够按照要求稳定运行的系列试验。
强化试验检测能力建设的战略规划在当前快速发展的科技创新时代,试验检测作为产品质量保证和技术创新的重要环节,已经成为各个行业和领域的必需品。
为了有效推动试验检测能力的提升和创新,制定一项强化试验检测能力建设的战略规划至关重要。
战略目标强化试验检测能力建设的战略规划的首要目标是提升试验检测的效能和质量,为产品研发和生产提供有力的技术支持和保障。
具体战略目标如下:1. 提高试验检测的准确性和可靠性:通过引进先进的仪器设备和技术手段,加强标准化和精确度控制,提高试验检测结果的准确性和可靠性。
2. 建设试验检测的创新平台:鼓励和支持试验检测机构开展自主研发和创新工作,建立试验检测的创新平台,推动技术的突破和应用的创新。
3. 增强试验检测人才队伍建设:加大对试验检测人才的培养和引进,提高试验检测人员的专业素质和能力水平,构建一支高素质的试验检测人才队伍。
4. 建立全面质量管理体系:制定完善的试验检测质量管理规范和制度,引入国际先进标准,建立全面质量管理体系,推动试验检测工作向更高层次发展。
策略和措施为了实现上述战略目标,需要采取一系列的策略和措施来推动强化试验检测能力建设。
以下是一些可能的策略和措施:1. 技术创新和设备升级:加大投入,引进最新的试验检测设备和技术手段,提高试验检测的精确性和效率。
与此同时,鼓励试验检测机构开展技术创新和工程研发,推动试验检测技术的突破和应用。
2. 加强标准化建设:组织制定和修订试验检测领域的相关标准,建设统一的标准化体系,确保试验检测的结果具备可比性和可信度。
促进国内试验检测行业与国际接轨,提高我国标准的国际影响力。
3. 建设创新平台:加强与高校、科研院所和企业的合作,共同打造试验检测的创新平台,促进技术创新和成果转化。
建立联合实验室、技术研究中心等试验检测研发机构,为企业提供技术指导和支持。
4. 加强人才培养和引进:选拔优秀的试验检测人才,加强对试验检测从业人员的培训和继续教育,提高他们的专业素质和能力水平。
目录1. 范围 (1)2. 规范性引用文件 (1)3. 术语、定义 (1)3.1 工作极限 (1)3.2 破坏极限 (1)3.3 步进应力试验 (1)3.4 性能测试 (2)3.5 筛选度 (2)3.6 功能 (2)3.7 指标 (2)3.8 性能 (2)3.9 产品技术条件 (2)3.10 缺陷 (2)3.11 故障 (2)4 试验准备 (2)4.1试验方案 (2)4.2试验样品 (2)5 试验方法 (3)5.1试验环境条件 (3)5.2试验项目 (3)5.3试验平台 (3)5.4常温性能试验 (4)5.5步进应力试验 (4)5.6温度步进应力试验 (5)5.7快速温度循环应力试验 (6)5.8振动步进应力试验 (7)5.9 高低温+振动步进应力试验 (7)6 试验的组织 (8)6.1试验中的测试 (9)6.2试验记录 (9)I压力仪表可靠性强化试验1. 范围本标准规定了压力仪表强化试验(Reliability Enhancement Testing,RET )的一般要求、试验准备和试验方法。
本标准规定的强化试验(RET)包括步进应力试验和高加速寿命试验(HLAT),步进应力参数以温度循环和随机振动为基础,根据产品的特点再酌增工作应力(电应力)或其他应力。
本标准适用于压力仪表产品及其模块、部件、组件、系统。
2. 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件,不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T29309-2012 电子电工产品加速应力试验规程高加速寿命试验导则GB/T2423. 1_2008 试验A:低温试验方法GB/T2423. 2-2008 试验B:高温试验方法GB/T2423. 43-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法振动、冲击和类似动力学试验样品的安装GB/T2423. 59-2008 电工电子产品环境试验第2部分:温度(低温、高温)/低气压/振动(随机)综合GB/T2423. 34-2005 电工电子产品环境试验第2部分:试验ZAD温度湿度组合循环试验3. 术语、定义3.1 工作极限当试验样品的工作特性不再满足技术条件的要求,但试验应力强度降低后,试验样品仍能恢复正常工作特性时所承受的试验应力强度值。
浅谈提高汽车可靠性的试验方法摘要:汽车可靠性是汽车最重要的性能之一,它是用户最为关心的性能,关系到出车率和正常使用;汽车可靠性差,会直接影响产品销售;汽车可靠性提高了,就意味着汽车整车技术水平提高了。
因此,为了使汽车的安全性、稳定性等各方面得以保障,此时对于汽车的展开可靠性的试验十分的重要。
关键词:可靠性;可靠性试验;验证引言:汽车可靠性试验是汽车产品可靠性工程的重要组成部分,为企业有针对性地进行产品设计和质量改进、达到缩短产品设计周期和很好完成产品设计质量的目的具有重要的作用。
建立一套科学的试验方法是缩短试验周期、加快新产品开发速度的最有效的手段。
1汽车可靠性试验方法1.1汽车可靠性试验分类汽车可靠性试验可以分为多种类型,可以按试验地点、试验目的、试验方法进行分类。
汽车可靠性试验按试验地点可分为试验室可靠性试验、道路可靠性行驶试验。
试验室可靠性试验是在室内按规定的可控条件进行的可靠性验证或测定试验,如汽车道路模拟试验。
道路可靠性行驶试验是在规定的道路行驶条件下进行的可靠性验证或测定试验,包括使用可靠性试验、试验场可靠性试验、特殊地区可靠性试验。
汽车可靠性试验按试验目的可分为可靠性鉴定试验、可靠性考核试验、可靠性测定试验和可靠性研制试验。
可靠性鉴定试验是鉴定汽车新产品或改进设计后的汽车产品的可靠性指标是否达到设计标准,试验结果可作为能否定型的依据。
可靠性考核试验是确定稳定生产的汽车产品可靠性指标是否达到规定的目标值,是为判定产品是否合格而进行的试验。
可靠性测定试验是测定未知可靠性水平的汽车的可靠性,如分析进口汽车样车的可靠性。
可靠性研制试验是在新产品验证过程中,一边测定可靠性,一边进行改进,使样车的可靠性水平逐步增长直至达到设计要求的试验,也称为评价设计质量而进行的试验。
汽车可靠性试验按试验方法可分为常规可靠性试验、快速可靠性试验、极限条件可靠性试验和特殊环境可靠性试验,其中快速可靠性试验又可分为强化试验、载荷谱浓缩试验和强化与载荷谱浓缩相结合的试验。
可靠性强化试验在机载设备验收试验中的应用发布时间:2022-09-09T02:34:34.690Z 来源:《工程建设标准化》2022年第37卷第9期作者:梁忠涛[导读] 可靠性强化试验属于激发试验,通过施加远大于产品相关文件规定的应力水平,结合高低温步进梁忠涛广电计量检测(西安)有限公司单位省市:陕西省西安市单位邮编:710048摘要:可靠性强化试验属于激发试验,通过施加远大于产品相关文件规定的应力水平,结合高低温步进循环快速温变?振动步进及综合应力多重手段,达到快速激发设备缺陷及提高设备可靠性水平的目的,在航空?航天及其他军民领域得到了广泛应用?本研究详细阐述了可靠性强化试验技术涉及的关键技术问题并细致分析了可靠性强化试验在机载设备验收试验中的应用,希望可以为机载设备验收提供一定的帮助?关键词:可靠性强化试验;批生产机载设备;可靠性验收试验;强应力筛选试验1可靠性强化试验应用原理可靠性工程研究的是机载设备故障的发生?发展及其预防的规律,通过设计?分析和试验等手段,发现?预防和控制故障的发生和发展,从而提高产品的固有可靠性水平?机载设备是由许多机械结构和电子元器件所组成的,当某一结构或元器件的强度不足以抵抗其所遭遇的环境所产生的应力时,其就会由于不耐环境或不可靠而失效?但是,机载设备在生产和使用的过程中,所遭遇的环境应力的种类繁多(例如:振动?冲击?压力?温度和湿度等),且所承受的应力大小不一,故所产生的应力会形成一个分布,如图1左侧分布;而机载设备各SRU所承能受的强度也各不相同,故其所能够承受的强度也会形成一个分布,如图1右侧分布?当机载设备强度较弱的左侧,碰到环境应力较强的右侧,即机载设备所能承受的强度低于环境应力时,就会形成如图1斜线阴影所示的不可靠区域,此时机载设备就有发生失效的可能性?当然,如果机载设备通过了健壮设计?可靠性强化试验或在生产过程中采用了成熟可靠的工艺等控制措施,其所能承受的强度可以远远大于使用过程中所经历的各种环境应力?可靠性强化试验是一种阶梯应力程序,其目的是利用高环境应力,提早将产品的设计和工艺缺陷激发出来,从而采取相应的改进措施来消除设计和工艺缺陷,以拓宽产品的工作极限裕度和破坏极限界线,大大地提高产品的固有可靠性和使用可靠性?图1应力与强度分布示意图2强应力筛选试验应用方案的研究在过去近二十多年里,大多数机载设备的可靠性鉴定试验均是采用GJB899A推荐的定时截尾统计试验方案17,即α=β=20%,D=3,T=4.3θ1方案,判决标准是责任故障数≤2就接收,否则拒收?对于复杂的大型设备,则采用α=β=20%,D=2,T=7.8θ1方案,判决标准是责任故障数≤5就接收,否则就拒收?但是,对于小子样?高可靠性的产品(例如:θ1≥500h),若仍采用这些定时截尾的方案对其进行可靠性鉴定试验,则可能会造成试验时间过长?试验费用过于昂贵等问题?通过对过去十多年的试验数据进行分析发现,在多数情况下,验证试验可以提前作出接收判决?“七五”期间为10项机载电子设备做了13次可靠性鉴定试验,11次可以提前作出判决,其中,4次接收,7次拒收,只有2次提前作出拒收误判,误判率为15.4%?“八五”期间对12项机载电子设备做了12次可靠性鉴定试验,11次可以提前作出判决,其中,8次接收,3次拒收,只有1次提前作出拒收误判,误判率下降为8.3%?“九五”期间对4项机载电子设备做了4次可靠性鉴定试验,4次可以提前作出判决,其中,3次判接收,1次判拒收误判?误判原因是该产品在鉴定试验前未能充分剔除早期故障,使试验进行到28h?101h时就出现了2次工艺故障?根据这些成功的经验,我们提出了一种用于环境应力筛选?可靠性鉴定试验和可靠性验收试验的快速试验方案,其具体方法为:首先,用强应力筛选试验技术充分地剔除产品的早期故障,提高产品的可靠性和健壮性;然后,采用高风险定时截尾或MTBF保证试验等验证试验方案对产品进行可靠性验收试验?3用于批生产可靠性验收试验的快速试验方案3.1MTBF保证试验MTBF保证试验是MIL-HDBK-781中介绍的一种可靠性试验方法,其不仅可以用来验证早期缺陷是否已被消除,还可以用来保证机载电子设备的可靠性水平达到规定的MTBF下限值?在MTBF保证试验中,采用可靠性鉴定试验所用的试验剖面,受试样机必须在规定的时间内无故障地工作一定的时间?一般选择的试验观测时间应在保证受试样机确实达到规定的MTBF下限值的情况下,能以高概率(比如98%)通过本试验?一台设备通过该试验的概率为:Ps=(M-1)r(M+W-r)/Mr+1(1)式(1)中:M———规定的MTBF下限值,单位:h;W———试验观测时间(r≤W≤2r),单位:h;r———无故障间隔时间,单位:h?如果W与r的比值小于2,那么在试验过程中就有可能出现这样一段时间间隔,在这段时间间隔内,如果一台受试样机失效,便会直接导致该试验以失败告终,从而降低试验结果的统计置信度?若增大W与r的比值,使其大于2,那么,虽然增加了试验时间,但却仍然不能明显地改善统计置信度?因此,W与r的最佳比值为2?利用上述公式并令W=2r,可以算出在任一所需Ps下的无故障间隔时间和试验观测时间?例如:设Ps=0.98,则由公式(1)可得r=0.212M?当试验时间达到无故障间隔时间r时,产品未发生关联故障,则试验结束,认为产品通过了MTBF保证试验?利用MTBF保证试验进行批生产可靠性验收试验时应同时具备以下条件:1)产品已通过了可靠性鉴定试验;2)产品已通过了环境应力筛选?3.2强应力筛选+MTBF保证试验对于已经进入了批生产的机载电子设备,在交付前主要需要考核其可靠性水平是否达到了生产定型时的可靠性指标的要求,并且需要保证各批次质量的稳定性?因此,如果采用MTBF保证试验对设备进行可靠性验收试验,则仍需按照可靠性验收试验的要求,根据批量大小和抽样原则从各生产批次中随机抽取设备在与可靠性鉴定试验相同的综合环境试验条件下进行可靠性验收试验?如果每台受试样机都能无故障地工作规定的时间(r),那么就可以认为该批产品的可靠性指标达到了可靠性鉴定试验时的水平?在MTBF保证试验前应用强应力筛选试验来替代常规的环境应力筛选,能够大大地缩短试验时间?例如:某单位在批生产中,抽出一批产品用“强应力筛选+MTBF保证试验”进行可靠性验收试验,并跟踪该批产品与其他批产品在部队使用时的故障信息进行比较,从故障信息反馈情况来看,用“强应力筛选+MTBF保证试验”进行可靠性验收试验批的产品,早期故障率有显著的下降,说明利用“强应力筛选+MTBF保证试验”进行批生产可靠性验收试验的方法是可行的?4结语可靠性强化技术作为一门新的试验技术,在激发设备缺陷,提高设备可靠性水平方面具有深刻的意义,有着广阔的应用前景?针对可靠性强化技术,目前国内已开展大量研究工作,并已投入了实践应用,取得了显著效果?本文旨在收集和分析该领域一些研究成果的基础上,总结可靠性强化经验,交流试验技术?希望达到启发可靠性强化试验设计人员的作用?参考文献:[1]中国人民解放军总装备部电子信息基础部标准化研究中心·可靠性鉴定和验收试验:GJB899A-2009[S].[2]?李劲,时钟.可靠性强化试验在高可靠产品中的应用探讨[J].电子产品可靠性与环境试验,2011,29(5):14-18.[3]刘加凯,齐杏林,贺连梁,等.可靠性强化试验及其在引信中的应用[J].电子产品可靠性与环境试验,2010,28(1):19-23.。
某型火箭电气设备可靠性强化试验的研究与应用宫晓春;秦玉灵;胡彦平【摘要】目的通过可靠性强化试验提高某火箭电气设备的可靠性水平.方法分析国内外可靠性强化试验技术的发展现状,针对某火箭电气设备设计可靠性强化试验,重点阐述试验条件的制定准则、试验剖面的设计.结果通过开展某火箭电气设备可靠性强化试验,暴露了大量产品的故障信息,通过改进设计提高了产品可靠性水平.结论可靠性强化试验能够快速提高产品的可靠性水平,针对试验过程中存在的一些问题,对后续强化试验的实施提出了相应的建议.%Objective To improve the reliability level of a rocket electrical equipment by a reliability enhancement test. Methods The development status of reliability enhancement test technology at home and abroad was analyzed, and the design criteria of test conditions and the design of test section were expounded.Results The reliability enhancement test of the rocket electrical equipment revealed faults of a large number of products. The reliability level of the product was improved through improvement of the design.Conclusions The reliability enhancement test can improve the reliability level of products rapidly. Corresponding suggestions on implementation of follow-up test are proposed according to some issues existing in the testing process.【期刊名称】《装备环境工程》【年(卷),期】2017(014)002【总页数】6页(P99-104)【关键词】可靠性强化试验;步进应力试验;温度-振动综合;运载火箭【作者】宫晓春;秦玉灵;胡彦平【作者单位】北京强度环境研究所,北京 100076;北京长征飞行器研究所,北京100076;北京强度环境研究所,北京 100076【正文语种】中文【中图分类】TJ71可靠性试验技术分为模拟试验和激发试验两类。