可靠性试验及加速寿命试验技术.
可靠性测试产品高加速寿命试验方法指南解析
术语和定义HALT（High Accelerated Life Test）：高加速寿命试验，即试验中对试验对象施加的环境应力比试验对象整个生命周期内，包括运输、存储及运行环境内，可能受到的环境应力大得多，以此来加速暴露试验样品的缺陷和薄弱环节，而后对暴露的缺陷和故障从设计、工艺和用料等诸方面进行分析和改进，从而达到快速提升可靠性的目的。
运行限或操作限（Operation Limit）：指产品某应力水平上失效（样品不工作或其工作指标超限），但当应力值略有降低或回复初始值时，试样又恢复正常工作，则样品能够恢复正常的最高应力水平值称为运行限。
破坏限（Destruct Limit）：在某应力水平上升到某值时，样品失效，即使当应力回落到低于运行限时，试样仍然不能恢复正常工作，这时的应力水平值称为破坏限。
裕度（Margin）：产品运行环境应力的设计限与运行限或破坏限的差值。
产品的裕度越大，则其可靠性越高。
夹具（Fixture）：在HALT试验的振动项目中固定试样的器具。
振动试验必须使用夹具，使振台振动能量有效地传递给试样。
加速度传感器（Accelerometer）：在某方向测量试样振动加速度大小的传感器。
在HALT试验的振动项目中使用加速度传感器可以监视试验箱振动能量通过夹具有效传递给试样的效率。
振动功率谱密度（Vibrating Power Spectral Density）：也称为加速谱密度，衡量振动在每个频率点的加速度大小，单位为（g2/Hz）。
Grms（Gs in a root mean square）：振动中衡量振动强度大小的物理单位，与加速度单位相同，物理含义为对振动功率谱密度在频率上积分后的平方根。
热电偶（Thermocouple）：利用“不同导体结合在一起产生与温度成比例的电压”这一物理规律制作的温度传感器。
在HALT试验的热应力测试项目中，利用热电偶监视产品各点的温度分布。
功能测试（Functional Test）：对试样的测试，用以判断试样能否在测试环境下完成规定的功能，性能是否下降。
可靠性基础试验可靠性寿命试验可靠性加速寿命试验(62页)
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第四章 元器件可靠性试验与评价技术
4.1元器件可靠性试验
定义：
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目前把测定、验证、评价和分析等为提高元器 件 可靠性而进行的各种试验，统称为可靠性试验。 应用 于： 研制阶段：暴露设计、材料、工艺阶段存在的问题 和
有关数据，对设计者、生产者和使用者非常有 用； 设计定型阶段：是否达到预定的可靠性指标； 生产阶 段：评价元器件生产工艺和过程是否稳定可 控：
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医疗器械管理-医疗产品可靠性试验-加速实验
医疗产品可靠性试验-加速实验1、加速试验概念加速试验是指在保证不改变产品失效机理的前提下，通过强化试验条件，使受试产品加速失效，以便在较短时间内获得必要信息，来评估产品在正常条件下的可靠性或寿命指标。
通过加速试验，可迅速查明产品的失效原因，快速评定产品的可靠性指标。
2、加速试验的目的与特点进行加速试验的目的可概括如下：（1）为了适应日益激烈的竞争环境；（2）在尽可能短的时间内将产品投入市场；（3）满足用户预期的需要。
加速试验是一种在给定的试验时间内获得比在正常条件下（可能获得的信息）更多的信息的方法。
它是通过采用比设备在正常使用中所经受的环境更为严酷的试验环境来实现这一点的。
由于使用更高的应力，在进行加速试验时必须注意不能引入在正常使用中不会发生的故障模式。
在加速试验中要单独或者综合使用加速因子，主要包括：更高频率的功率循环；更高的振动水平；高湿度；更严酷的温度循环；更高的温度。
3、加速试验分类加速试验主要分为两类，每一类都有明确的目的：（1）加速寿命试验--估计寿命；（2）加速应力试验--确定（或证实）和纠正薄弱环节。
这两类加速试验之间的区别尽管细微，但却很重要，它们的区别主要表现在下述几个方面：作为试验的基础的基本假设、构建试验时所用的模型、所用的试验设备和场所、试验的实施方法、分析和解释试验数据的方法。
表1 对这两类主要的加速试验进行了比较。
4、加速试验的产品层次要明确进行加速试验的产品层次（级别）是设备级还是零部件级，这一点很重要。
某些加速方法只适用于零件级的试验，而有的方法只能用于较高级别的总成（设备），只有少数方法同时适用于零件级和总成（设备）级。
对零件级非常合适的基本假设和建模方法在对较高级别的设备进行试验时可能完全不成立，反之亦然。
表2 列出了在两个主要的级别（设备级和零部件级）上进行试验的信息。
5、先进的加速试验过去，大多数加速试验都是使用单一应力和在定应力谱进行的。
包括周期固定的周期性应力（如温度在规定的上下限之间循环，温度的上限和下限以及温度的变化率是恒定的）。
产品可靠性加速试验加速试验技术应用的层次
产品可靠性加速试验加速试验技术应用的层次整机加速试验俄罗斯某类产品的经验：等效1年——16.4天+70℃——10天-50℃——3天-15℃～+15℃——20CYC，高温2h，低温2h。
10年需要164天试验零部件加速试验高温高湿70℃，85%RH，其他不变，要求做8周期，样品数量至少50PCS，失效不能多于3个，产品寿命是10年。
意大利国家电网LCD屏寿命考核试验要求零部件加速试验意大利国家电网 LCD 屏寿命考核试验要求反推：AF ＝期望寿命/试验时间＝10×365×24/(130×7）＝96.3假定：工作条件40℃，相对湿度65%；实际：试验条件70℃，相对湿度90% 如采取：Peck 模型，当n 取2时，则Ea≈1.21如采取IPC 模型，当C 取4.4×10-4,b 取2时，则Ea≈0.88l Ea KT n l u Ae RH --=-⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦11exp ()()n U U A A RH Ea AF K T T RH (,)bEa C RH KTT RH Ae μ+=⎡⎤=---⎢⎥⎣⎦11exp ()()b b U A U A Ea AF C RH RH K T T零部件加速试验▪方案环境特点和产品特点，决定采用的加速模型来设计试验方案通常来讲多组高温试验或者多组温度-湿度试验，与退化试验差异不大，检测周期灵活度更大，检测次数可以更少，但样品要更多。
▪方法样品数量足够多贮存环境特点只涉及加速模型，如阿伦尼斯模型，艾琳模型用故障作为判定标准，一般来说需要故障数据积累▪原则样品足够零部件加速试验LED寿命预测——基于性能参数退化期望寿命50000小时，规定亮度降低50%，则α=-ln(It/I0)/t=-ln(0.5)/50000=1.386×10-5性能参数（亮度）模型为：在20mA工作电流下，在25℃、60℃、70℃、85℃下各投22片进行恒定应力加速试验3000h零部件加速试验零部件加速试验零部件加速试验零部件加速试验零部件加速试验LED寿命预测设备级加速试验元器件板级电路电子部件贮存寿命特征检测分析加速贮存试验贮存寿命特征检测分析贮存薄弱环节贮存寿命特征性能退化趋势寿命支撑结论外场数据分析预测样机原理修理经验思路外场数据处理 标准寿命表法+单/双参数指数分布 二/三参数威布尔分布 分布符合性检验 方法间优度鉴别 明确前提和概念 完善检验方法试验数据处理 艾林模型双应力 基于应力分析 加速因子评估 阿伦尼斯模型单应力 简单比值法布朗漂移运动模型 灰色系统理论模型……线性/对数退化拟合 电路板检测 GJB 362A 、 4896 方法优化 判据明确 IPC 610D 、279 元器件检测 寿命特征检测分析+随整机加速试验+失效分析 随整机加速试验+失效分析 DPA+加速试验+失效分析设备级加速试验 主要方法。
可靠性测试产品高加速寿命试验方法指南
可靠性测试产品高加速寿命试验方法指南一、试验前准备1.定义试验目标：明确试验的目标，例如研究产品在高加速条件下的寿命和可靠性。
2.确定试验条件：确定试验的温度、湿度、震动等条件，通常通过考虑实际使用环境和产品的特性来确定。
3.设定试验方案：根据试验目标和条件，制定试验方案，包括试验时间、采样点、数据记录等。
二、试验过程1.安装产品：按照产品的安装要求进行安装，并确保安装牢固可靠。
2.试验设备检查：检查试验设备的工作状态、仪器的准确度、传感器的连接等，确保设备正常工作。
3.数据采集与记录：使用合适的数据采集设备和记录方法，实时采集试验过程中的数据，例如温度、湿度、振动等。
三、试验注意事项1.温度控制：根据试验需求和产品的设计要求，控制试验环境的温度稳定在目标温度，避免产生温度过高或过低的影响。
2.湿度控制：根据试验需求和产品的设计要求，控制试验环境的湿度稳定在目标湿度，避免产生湿度过高或过低的影响。
3.震动控制：根据试验需求和产品的设计要求，设定合适的震动频率、振幅和持续时间，控制试验中的震动条件。
4.数据处理与分析：将试验过程中采集到的数据进行处理和分析，例如计算产品的寿命、可靠性指标等，得出试验结果并进行评估。
四、试验结果分析1.寿命分析：根据试验结果，计算产品的寿命参数，例如平均寿命、失效率曲线等，分析产品在高加速条件下的寿命特性。
2.可靠性评估：根据试验数据，分析产品的可靠性指标，例如可靠度、失效率、故障率等，评估产品在高加速条件下的可靠性水平。
3.结果解释和改进：根据试验结果和分析，结合产品的设计和制造过程，解释试验结果，并提出改进产品可靠性的建议和措施。
五、试验注意事项1.安全措施：在进行高加速寿命试验时，要注意保证试验人员的安全，使用符合要求的试验设备和设施，正确使用试验设备以避免发生事故。
2.数据记录与保存：确保试验过程中的数据记录的准确性和完整性，并妥善保存试验数据，以备后续分析和评估使用。
加速试验技术及产品加速试验方法标准介绍
加速试验技术及产品加速试验方法标准介绍加速试验技术是在较短时间内对产品进行加速老化或者加速损坏的试验方法，以模拟产品在正常使用过程中所遭受的各种环境和负荷条件，以评估产品的可靠性和性能。
本文将介绍加速试验技术以及产品加速试验方法的标准。
加速试验技术是一种常用的产品可靠性试验方法，通过将产品置于加速试验设备中，在较短时间内对产品进行加速老化或者加速损坏，以模拟产品在正常使用过程中所遭受的各种环境和负荷条件。
加速试验技术的目的是加速产品的老化过程，以评估产品在正常使用寿命内的可靠性和性能。
在进行加速试验时，需根据产品的使用环境和负荷条件，选择合适的试验方法和试验参数。
常见的加速试验方法包括温度加速试验、湿热加速试验、振动加速试验、冲击加速试验等。
这些试验方法都有相应的试验标准，以确保试验的准确性和可重复性。
温度加速试验是加速试验中常用的一种方法。
在温度加速试验中，通过将产品置于高温环境下，使其在较短时间内经历长时间的高温暴露，以模拟产品在高温环境下的老化情况。
温度加速试验通常根据产品的使用环境和要求，选择合适的温度和时间进行。
常见的温度加速试验标准有GB/T 2423.2-2012《电工电子产品环境试验第2部分: 试验方法试验B: 高温试验》等。
湿热加速试验是另一种常用的加速试验方法。
在湿热加速试验中，通过将产品置于高温高湿环境中，使其在较短时间内经历长时间的高温高湿暴露，以模拟产品在潮湿环境下的老化情况。
湿热加速试验通常根据产品的使用环境和要求，选择合适的温度、湿度和时间进行。
常见的湿热加速试验标准有GB/T 2423.3-2016《电工电子产品环境试验第3部分: 试验方法试验Ca: 恒定湿热试验》等。
振动加速试验是模拟产品在运输、使用等过程中所遭受的振动负荷的一种加速试验方法。
在振动加速试验中，通过将产品置于振动试验台上，施加不同频率和振幅的振动载荷，以模拟产品在振动环境下的使用情况。
振动加速试验通常根据产品的使用环境和要求，选择合适的振动频率和振幅进行。
加速寿命试验的加速模型 标准
加速寿命试验的加速模型标准【加速寿命试验的加速模型标准】1. 引言在工程领域，对产品的寿命进行评估和预测是非常重要的，尤其是在一些对产品寿命要求较高的行业，比如航空航天、汽车、医疗器械等。
加速寿命试验是一种常见的手段，通过在相对较短的时间内模拟产品使用过程的加速速度，以求得产品的可靠性和寿命指标。
而加速寿命试验的加速模型标准则是对试验过程中使用的加速模型进行规范和标准化，以确保试验结果的可靠性和可比性。
2. 加速寿命试验的基本原理在进行加速寿命试验时，需要首先确定试验过程中所使用的加速模型。
加速模型是指在实验室条件下对产品进行加速老化或破坏的方法和技术，以求得产品在实际使用环境下的寿命。
常见的加速模型包括温度应力模型、湿度应力模型、压力应力模型等。
这些加速模型都是基于一定的物理和化学原理建立起来，通过模拟产品在实际使用过程中所受到的环境应力，来加速产品老化和失效的过程。
3. 加速寿命试验的加速模型标准针对不同的产品和行业，加速寿命试验的加速模型标准有所不同。
一般来说，国际上对加速寿命试验的加速模型标准进行了规范和统一，比如ISO 9227对盐雾试验的加速模型进行了规范，ISO 6270对循环试验的加速模型进行了规范等。
这些标准主要包括了试验条件、试验方法、试验过程中的监测和记录要求等内容，以确保试验过程中的可靠性和可比性。
4. 个人观点在加速寿命试验中，选择合适的加速模型标准是非常重要的。
一个合适的加速模型标准可以有效地加速产品老化和失效的过程，节约时间和成本。
然而，在选择加速模型标准时，需要充分考虑产品的实际使用环境和应力条件，以及试验过程中的可靠性和可比性要求。
针对一些特殊的产品和行业，也需要根据实际情况进行定制化的加速模型标准，以满足产品寿命评估和预测的需要。
5. 总结加速寿命试验的加速模型标准是对试验过程中所使用的加速模型进行规范和标准化的重要手段。
选择合适的加速模型标准可以有效地加速产品老化和失效的过程，节约时间和成本。
材料可靠性及寿命测试的研究方法
材料可靠性及寿命测试的研究方法随着科技的不断发展和应用，材料的可靠性以及其寿命的测试变得越来越重要。
这是因为当组成设备的材料无法承受环境和使用条件时，设备将无法工作，甚至会出现不可预测的故障。
因此，合适的测试方法可以帮助制定可靠的使用方案，延长设备寿命，降低维修成本和提高生产效率。
在进行材料可靠性及寿命测试时，需要先考虑测试的目的和需要测试的材料的特性。
下面将从测试方法、试验标准和样品的选择等方面阐述材料可靠性及寿命测试的研究方法。
测试方法目前，材料可靠性及寿命测试主要包括以下几种方法：1. 加速寿命测试加速寿命测试通常采用高温、高湿、高压和高电场等条件，以模拟实际使用环境条件，缩短寿命测试时间。
然而，这种测试方法存在缺陷，因为加速寿命测试实际上是一种模拟方法，其结果可能有偏差，并不能完全代表实际使用条件。
2. 自然寿命测试自然寿命测试是指在实际使用条件下对材料进行测量和观察，以查看其使用时间的总体变化。
这种测试方法的优点是更接近实际使用情况，并且不需要额外的设备和条件。
但是，需要进行较长时间的测试，速度较慢，且受环境条件的限制。
3. 加载寿命测试该测试方法通过对材料进行一定的力学、化学或电学负载，来观察材料在不同负载下的疲劳变化、断裂行为和变形特性。
加载寿命测试可以更加准确地评估材料的强度和韧性，但需要高负载条件，不适用于所有材料。
4. 估算寿命测试该测试方法采用其它测量结果来推断材料的寿命，如腐蚀、磨损、晶体结构变化等。
估算寿命测试在实践中比较困难，需要一定的经验和知识支持，且存在较大的不确定性。
试验标准为了保证测试结果的可靠性和重复性，需要采用国家或国际认可的试验标准。
标准规定了测试方法、测试参数、样品制备和测量方法等，确保在不同测试实验室中得到一致的测试结果。
目前，材料可靠性及寿命测试的试验标准有众多，涵盖了各种材料的测试需求。
以下是一些常用的标准：1. ASTM G85-02 – Standard Practice for Modified Salt Spray (Fog) Testing2. ASTM G154-12 – Standard Practice for Operating Fluorescent Light Apparatusfor UV Exposure of Nonmetallic Materials3. ASTM D256-10(2014) – Standard Test Methods for Determining the Izod Pendulum Impact Resistance of Plastics4. IEC 60068-2 – Environmental testing – Part 2: Test methods样品的选择选择正确的样品是材料可靠性及寿命测试中至关重要的一步。
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产品长期贮存，其材料等将会老化变质。因此，
有在规定的贮存条件下，产品从开始贮存到丧失其规
定的功能的时间称为贮存寿命。
把上述的狭义可靠性、有效性和贮存寿命合起来， 就可以全面描述产品寿命期内的性能稳定性，被定义 为广义可靠性。
一、可靠性基本概念（定义）
（一）有关可靠性的定义及表示
性。粗略的说可靠性就是性能的稳定性。这种稳定性使产品在 其寿命周期内具有在规定的条件下和规定的时间内完成规定任 务的能力。
一、可靠性基本概念（定义）
（一）有关可靠性的定义及表示
这种能力以概率（可能性）表示，即可靠性（可靠度）， 它由两部分组成。在执行（完成）任务过程中，结构（如 元器件或材料 ） 不出故障的可能性 （称 为 “结构可靠 性”），性能不出故障（例如偏差过大）的可能性（称为 “性能可靠性”），总称窄义可靠性。
一、可靠性基本概念（定义）
（二）有关故障的定义及描述
而后者主要是需要对使用者加强培训，这里用“主要是” 的意思是指不排除“误用”是由设计的问题引起的。 如大家都知道的三向电源插座型式的改动，就是一个 例证。其它操作上的更改更多，所以说是主要的。
一、可靠性基本概念（定义）
（二）有关故障的定义及描述
一、可靠性基本概念（定义）
（二）有关故障的定义及描述 因此，严格的定义如 GJB451 ， 2.2.1 条。 故障：产品或产品的一部分不能或将不能完成 预定功能的事件和状态。加进产品的一部分， 就把基本可靠性的要求包含进去。
一、可靠性基本概念（定义）
（二）有关故障的定义及描述
可靠性工程离不开故障：如果换一个角度讲，可靠
一、可靠性基本概念（定义）
（一）有关可靠性的定义及表示
对指定的时刻t而言，把开始工作（或修复后开始工
作）的时刻记为t=o，则产品寿命T等于或超过t(t为规
定的时间)的概率P（T≥t）即产品的可靠度R。显然，R 是某个t的函数，记为R=R（t）=P(T≥t),据此，有：
p=F(t)=P(T<t)=1－R(t)
一、可靠性基本概念（定义）
（一）有关可靠性的定义及表示
在规定的维护修理使用条件下产品在某一（随机抽 取）时刻开始执行任务之前处于良好状态（可以执行 任务）的概率称为产品的有效性（可用性）。显然， 就武器而言，如果不能在接到命令时执行任务，对作 战来说是无效的或无用的，但它不包括任务时间。
一、可靠性基本概念（定义）
产品在规定条件下和规定的时间内出故障的概率称 其为产品的“累积故障概率”。由定义可知，若产品的 可靠性为R，则产品累积故障概率p=1—R,若在时间 T内观察到r个故障，则观察值
pr
T
一、可靠性基本概念（定义）
（二）有关故障的定义及描述
设某产品的批量为N，在t=o时刻出厂并投入工作。到t 时刻，大体上还有NR(t)个产品还在正常工作。到 t＋ t 时刻，大体上还有个产品还在正常工作。亦即在 （t , t t） 时间间隔内出故障的产品有
产品可靠性（概率）的真值，是理论上的数值， 从统计学上说是得不到的。而能获得的仅仅是他观 测数据的点估计值或区间估计值据间接推得或
综合得到。前两种需要观测数据满足统计要求。
一、可靠性基本概念（定义）
（一）有关可靠性的定义及表示 通常由于观测时间的限制（也就是使用任务 时间的限制），所以观测值（也就是点估计值）
称p为产品的“不可靠性”，即产品在时间t内的累积 故障概率。
一、可靠性基本概念（定义）
（二）有关故障的定义及描述
通常我们把故障理解成产品丧失规定功能，对
于不可修复的产品称“失效”。但是仔细的推敲，
这样的定义与基本可靠性定义对应不上。因为对于
有冗余或替代工作的设计，允许内部的基本部分失
效或出故障而仍然能完成规定功能。
与真值有一定的误差。
一、可靠性基本概念（定义）
（一）有关可靠性的定义及表示
产品可靠性（概率）是表示产品总体可靠性高低
的一种可靠性数量指标。还有其它指标（可靠性特征
量）也可以表示产品总体可靠性高低。对指数分布的
产品（如电子产品）来说，其可靠性特征量MTBF是
最常用的，称为“平均寿命”或平均故障间隔时间。
性工程就是“故障工程”。也就是说如果没有故障就不
存在可靠性。 故障的表现形式，称其为“故障模式”。引起故障 的物理、化学变化等内在原因，称其为“故障机理”。
一、可靠性基本概念（定义）
（二）有关故障的定义及描述
根据故障发生的原因，可以有如下三种情况：
a. 不是由于别的产品出故障而引起的故障称为“独
立故障”。由别的产品出故障引起的故障称为“从属
c. 有一些产品的某特性随时间逐步蜕变，蜕变到 一定程度就出故障。若蜕变程度可以测定，则这种通过 事前测试或监控可以预测到的故障称为“渐变故障”。 一般来说，采取措施是可以防止的，不能预测的故障叫 “突然故障”。
一、可靠性基本概念（定义）
（二）有关故障的定义及描述
故障的分类可根据目的进行，如可靠性试验中，将 故障分成：关联与非关联，责任与非责任等。
可靠性试验及加速寿 命试验技术
航天一院702所
李宪珊 研究员
第一讲
可靠性试验
航天一院702所
李宪珊 研究员
一、可靠性基本概念（定义）
（一）有关可靠性的定义及表示
可靠性工作是从质量管理发展来的。产品的质量是什么？
一般说包括内在质量：①性能，②可靠性（包括维修性），③
安全性，④适应性（包含外观）和外延质量：①经济性和时间
N[R t R （t t） ] NR T t
个，
一、可靠性基本概念（定义）
（二）有关故障的定义及描述
所以在t时刻还在工作的NR(t)个产品中，于单 位时间内出故障的有
NR(t ) 个，其故障率为
(t ) R(t ) R(t ). 这叫作产品“瞬时故障率”，记为
故障”。在计算故障数时，从属故障是不计入的。
一、可靠性基本概念（定义）
（二）有关故障的定义及描述
b. 产品在规定条件下使用，由于产品本身的固有弱 点（或缺陷）引起的故障称为“本质故障”。由于未按 规定条件使用产品引起的故障为“误用故障”。由于故
障的性质不同，所以采用的措施也不相同。前者要在工
艺、材料、设计上„„加以改进。