加速寿命试验的加速模型
加速寿命计算公式(可靠性)
1240.2
品结构），使用应力条件，加速应力测试条件和相关的失效机理。 ）中的待测物都有自己的加速因子和测试条件（如占空比，应力水 因素。
荷（如温度，温度循环和温度变化率），化学负荷（如潮湿，腐蚀 流，功率）和机械负载（例如，准静态周期性机械 荷的组合。组合负荷的结果分析和结果到生命周期条件的外推需要定 坏的贡献。
对温度对失效机理的影响)
温度加速因子
析出故障的耗费能量 (激活能量）
Boltzmann 常数
AF
Ea(eV) ( 0.3ev—1.2ev )
kB(eV/k)
5.15
1.64
0.67
0.00008617
备注 Ea取值：在没有资料数据情况下取0.67, 大功ring 模型计算 （艾林模型：是用在加速取得温度和湿度应力 水平，以及和其他化学反应，该模型是由量子
AF(v)
1.57
1.09
备注 m取值： 1）电容器以直流电压V加速，m=5， 2）聚乙烯绝缘材料以交流电压V加速，m=11-13, 3) 滚珠轴承及钢材的断裂，m=3-4, 4）对于温度冲击测试， m=6.96
加速率常数
m ( 2<m<13 )
5
由Arrhenius模型计算 （阿伦纽斯模型： 用于恒温应力，是基于绝
力学得出)
加速因子 AF(t) 0.99
0.979
加速率常数 B(≤B≤)
10
综合加速因子
8.00
* 注1： 加速因子取决于待测物的硬件参数（如材料性能，产品结构），使用应力条件，加速应力测试 因此，每一个相关的故障模式（假设它是一个失效机理的结果）中的待测物都有自己的加速因子和测试 平，应力历史，试验持续时间）应根据这些量身定制的加速度因素。
常用三种加速老化测试模型
常用三种加速老化测试模型在环境模拟试验中，常常会遇到这样一个问题：产品在可控的试验箱环境中测试若干小时相当于产品在实际使用条件下使用多长时间？这是一个亟待解决的问题，因为它的意义不仅仅在于极大地降低了成本，造成不必要的浪费，也让测试变得更具目的性和针对性，有利于测试人员对全局的掌控，合理进行资源配置。
在众多的环境模拟试验中，温度、湿度最为常见，同时也是使用频率最高的模拟环境因子。
实际环境中温度、湿度也是不可忽略的影响产品使用寿命的因素。
所以，迄今将温度、湿度纳入考量范围所推导出的加速模型在所有的老化测试加速模型中占有较大的比重。
由于侧重点的不同，推导出的加速模型也不一样。
下面，本文将解读三个极具代表性的加速模型。
模型一.只考虑热加速因子的阿伦纽斯模型( Arrhenius Mode )某一环境下，温度成为影响产品老化及使用寿命的绝对主要因素时，采用单纯考虑热加速因子效应而推导出的阿伦纽斯模型来描述测试，其预估到的结果会更接近真实值，模拟试验的效果会更好。
此时，阿伦纽斯模型的表达式为：AF=exp{(E a/k) • [(1/T u)-(1/T t)]}式中：AF是加速因子；E a是析出故障的耗费能量，又称激活能。
不同产品的激活能是不一样的。
一般来说，激活能的值在0.3ev~1.2ev之间；K是玻尔兹曼常数，其值为8.617385 X 10-5；T u是使用条件下(非加速状态下)的温度值。
此处的温度值是绝对温度值, 以K(开尔文)作单位；T t是测试条件下(加速状态下)的温度值。
此处的温度值是绝对温度值，以K(开尔文)作单位。
案例：某一客户需要对产品做105C的高温测试。
据以往的测试经验，此种产品的激活能E a取0.68最佳。
对产品的使用寿命要求是10年，现可供测试的样品有5个。
若同时对5个样品进行测试，需测试多长时间才能满足客户要求？已知的信息有T t、E a,使用的温度取25C,贝U先算出加速因子AF:5AF=exp{[0.68/(8.617385 X 10-)] •【[1/(273+25)]-[1/(273+105)] 】}最终：AF^ 271.9518又知其目标使用寿命：L 目标=10years=10 X 365X 24h=87600h故即可算出：L 测试=L 目标/AF=87600/271.9518h=322.1159h 〜323h现在5个样品同时进行测试，则测试时长为：L 最终=323/5h=65h这即是说明，若客户用5个产品同时在105C高温下测试65h后产品未发生故障，则说明产品的使用寿命已达到要求。
常用三种加速老化测试模型
在环境模拟试验中，常常会遇到这样一个问题：产品在可控的试验箱环境中测试若干小时相当于产品在实际使用条件下使用多长时间这是一个亟待解决的问题，因为它的意义不仅仅在于极大地降低了成本，造成不必要的浪费，也让测试变得更具目的性和针对性，有利于测试人员对全局的掌控，合理进行资源配置。
在众多的环境模拟试验中，温度、湿度最为常见，同时也是使用频率最高的模拟环境因子。
实际环境中温度、湿度也是不可忽略的影响产品使用寿命的因素。
所以，迄今将温度、湿度纳入考量范围所推导出的加速模型在所有的老化测试加速模型中占有较大的比重。
由于侧重点的不同，推导出的加速模型也不一样。
下面，本文将解读三个极具代表性的加速模型。
模型一．只考虑热加速因子的阿伦纽斯模型（Arrhenius Mode）某一环境下，温度成为影响产品老化及使用寿命的绝对主要因素时，采用单纯考虑热加速因子效应而推导出的阿伦纽斯模型来描述测试，其预估到的结果会更接近真实值，模拟试验的效果会更好。
此时，阿伦纽斯模型的表达式为：AF=exp{(Ea /k)·[(1/Tu)-(1/Tt)]}式中：AF是加速因子；Ea是析出故障的耗费能量，又称激活能。
不同产品的激活能是不一样的。
一般来说，激活能的值在~之间；K是玻尔兹曼常数，其值为×10-5；`Tu是使用条件下(非加速状态下)的温度值。
此处的温度值是绝对温度值，以K(开尔文)作单位；Tt是测试条件下(加速状态下)的温度值。
此处的温度值是绝对温度值，以K(开尔文)作单位。
案例：某一客户需要对产品做105℃的高温测试。
据以往的测试经验，此种产品的激活能Ea取最佳。
对产品的使用寿命要求是10年，现可供测试的样品有5个。
若同时对5个样品进行测试，需测试多长时间才能满足客户要求已知的信息有Tt 、Ea，使用的温度取25℃，则先算出加速因子AF：AF=exp{[×10-5)]·【[1/(273+25)]- [1/(273+105)]】}最终：AF≈又知其目标使用寿命：L目标=10years=10×365×24h=87600h故即可算出：L测试= L目标/AF=87600/=≈323h:现在5个样品同时进行测试，则测试时长为：L最终=323/5h=65h这即是说明，若客户用5个产品同时在105℃高温下测试65h后产品未发生故障，则说明产品的使用寿命已达到要求。
阿伦尼斯（arrhenius）模型
阿伦尼斯(Arrhenius)模型加速寿命试验的基本思想是利用高应力下的寿命特征去外推正常应力水平下的寿命特征。
实现这个基本思想的关键在于建立寿命特征与应力水平之间的关系，即加速模型。
阿伦尼斯(Arrhenius)模型是最典型、应用最广的加速模型，其表达式为式中，M为产品某特性值的退化量；δM/δt表示温度在T(热力学温度)时的退化速率，退化速率是时间t的线性函数；玻耳兹曼常数k=8.617×10-5eV/℃；T 为绝对温度；A0为常数；t为反应时间；ΔE为失效机理激活能，以eV为单位，对同一类产品的同一种失效模式为常数。
令产品初始状态的退化量为M1，对应时间为t1；另一状态的退化量为M2，对应时间为t2。
那么，当温度T为常数时，从t1~t2的累积退化量得令t=t2-t1，得t=[(m2-m1)/A0]exp(ΔE/kT)。
当退化量M2达到某个值Mp时，则认为该器件失效，而影响到由产品构成设备的性能参数或工作。
这时的时间差(t2-t1)就是产品从t1开始延续的寿命L。
即令A=ln[(Mp-M1)/A0]，B=ΔE/k，得lnL=A+(B/T)。
式中，A，B是待定参数；L为某寿命特征，如中位寿命，平均寿命等。
lnL=A+(B/T)是线性化的寿命与温度的关系模型，它符合化学反应器件的寿命L与温度T的关系。
该模型表明，寿命特征的对数是温度倒数的线性函数。
当在不同温度T1，T2下，经过时间t1，t2后特性值或退化量相同，可利用(1)式推出加速系数即加速因子公式上式是基于退化量相同导出的。
目前，国内外比较成熟的加速寿命试验数据处理方法都是基于失效数据的。
对于长寿命产品，在很长的时间内极少出现失效现象，因此传统的基于失效数据的试验数据处理方法在应用时会遇到很多困难。
阿伦尼斯模型有下述特点：(1)该模型反映的是产品某特性量与激活能和所施加应力的关系；(2)阿伦尼斯模型使用的寿命与温度的表达形式及加速因子都是基于退化量相同导出的。
加速寿命试验中多应力加速模型综述
加速寿命试验中多应力加速模型综述
加速寿命试验是通过增加应力水平来模拟产品在使用过程中可能经历
的各种应力条件，从而预测产品寿命的试验方法。
多应力加速模型则
是一种将多种应力条件综合起来，模拟实际使用中的应力组合的模型。
多应力加速模型的基本原理是将各个应力因素的加速系数相加，得到
总的加速系数。
加速系数是一个常数，表示应力增加一倍所能导致的
寿命减少的倍数。
由于应力条件可能互相影响，所以不同应力因素的
加速系数并不是单纯相加，而是需要经过一定的修正。
目前，常见的多应力加速模型包括Snead模型、Bucher模型、CAE （Combined Activation Energy）模型等。
Snead模型采用线性叠加理论，即将各种应力因素的加速系数简单相加，不考虑互相影响。
Bucher模型则是在Snead模型的基础上引入
了互相影响的修正系数，从而更加准确地反映了实际情况下各种应力
条件的复合作用。
CAE模型则采用了更为复杂的计算方法，不仅考虑
了应力因素之间的相互影响，还将应力的作用时间考虑进去，更加贴
近实际使用情况。
不同的寿命试验需要选择适合的加速模型，以保证试验结果的准确性。
同时，加速寿命试验本身也存在一些局限性，例如无法考虑到产品在使用过程中可能受到的负载变化、温度变化等复杂因素，因此需要与实际情况相结合，进行综合分析。
总之，多应力加速模型是一种将多种应力条件综合起来模拟实际使用中的应力组合的模型，能够较准确地预测产品在不同应力条件下的寿命。
在选用和使用相应的加速模型时，需要考虑产品本身的特点和试验要求，以获得准确可靠的试验结果。
加速寿命试验中统计加速模型综述
摘要 ： 加速模 型是加速寿命试验技术的核 心。加速模 型按其提 出时基 于的方法可以分为物理加速模
型， 经验 加速 模 型 和 统计 加 速模 型 。统 计加 速模 型具 有 较 广泛 的 适 用 范 围 ， 而倍 受研 究人 员青 昧 。综 述 因
了目 国际上加速寿命试验领域现有的统计加速模 型， 前 讨论 了具有代表性的统计加速模型的形式、 优缺点
在产品正常运行 的环境应力条件下获得产品的寿命 术 。该技术对于评估长寿命 、 高可靠性产品的寿命和 数据就变得更加困难 ， 因而无法对产品的寿命和可靠 可靠性具有重要意义。加速寿命试验技术也冈此受 性进行 评估 。为 了解决 这一 问题 ， 加速 寿命 试验 到统计 学 界 和可 靠性 工 程界 的广泛 关 注 。加速 模 型
ｄ ｔ ｉ Ｔｈ ｒｔ ｎ ｒ ｗｂ ｃ ｓｏ ｅ ｅｍｏ ｅ ｓｗｅ ｅ ａ ａｙ ｅ ． ｅｐ ｏ ｐ ｃ ｆ ｃ ｅ ｅａ ｉ ｎ ｍｏ ｅ ｓ ｓ ｒ ｓ ｎ ｅ ｎ ｌ ． ｅ ａｌ ． ｅ ｍｅ ｉ ａ ｄ ｄ ａ ａ ｋ ｆ ｈ ｓ ｄ ｌ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄ Ｔｈ ｒ ｓ ｅ ｔ ｃ ｌｒ ｔ ｄ ｌ ｗａ ｅ ｅ ｔ ｄｆ ａ ｌ ｓ ｔ ｏ ａ ｏ ｐ ｉ ｙ
Ｒ ｅ ｉ ｗ ｆＳ ａ ｉｔｃ ｌＡｃ ｅ ｅ ａ ｉ ｎ Ｍ ｏ ｌ ｎ Ａｃ ｅ ｅ ａ ｅ ｆ ｓ ｉ ｇ ｖ ｅ ｏ ｔ ｔｓ ｉ ａ ｃ ｌ ｒ ｔｏ ｄｅ ｓｉ ｃ ｌ ｒ ｔ ｄ ＬｉｅＴｅ ｔｎ
Ｈ ＵＡＮ Ｇ ｎ Ｔｉｇ—ｔｎ ｉ ｇ，Ｊ ＡＮ Ｇ ｎ Ｉ Ｔｏ ｇ－ｍ ｉ ｎ
Ｋｅ ｒ ｓ ｃ ｅｅａｅ ｒ ｓ ｎ ；ａ ｃ ｌｒｔｄｍｏ ｅｓ ｔｔ ｔ ａ ｃ ｅｅａｅ ｄ ｌ ｙｗｏ ｄ ：ａ ｃ ｌｒｔｄｌｅｔ ｔ ｇ ｃ ｅｅａｅ ｄ ｌ；ｓａｉ ｉ ｌ ｃ ｌｒｔｄｍｏ ｅｓ ｉ ｅｉ ｓｃ ａ
加速寿命试验中多应力加速模型综述
加速寿命试验中多应力加速模型综述导言加速寿命试验是一种通过加快产品老化过程，以预测产品在实际使用中的寿命的方法。
多应力加速模型是在加速寿命试验中常用的模型之一，通过在试验中应用多种不同的应力，可以更加准确地模拟产品在实际使用中所受到的各种应力。
本文将对多应力加速模型进行全面、详细、完整且深入的探讨。
什么是加速寿命试验加速寿命试验是通过将产品暴露在特定的环境条件下，以加快产品老化过程，从而观察产品在相对较短的时间内出现的故障情况，进而推断产品在实际使用中的寿命。
加速寿命试验可用于评估产品质量、确定产品寿命、改进产品设计等方面，具有较高的应用价值。
多应力加速模型的原理多应力加速模型是在加速寿命试验中常用的模型之一，它通过在试验中应用多种不同的应力，模拟产品在实际使用中所受到的各种应力。
常用的多应力加速模型包括热应力模型、电应力模型、化学应力模型等。
这些模型根据产品所受到的主要应力来源进行选择，通过控制不同应力的水平和作用时间，可以更加准确地模拟产品在实际使用中的寿命。
多应力加速模型的优势相比于单一应力加速模型，多应力加速模型具有以下优势：1.更加接近实际环境：多应力加速模型能够模拟产品在实际使用中所受到的多种应力，包括温度、湿度、电压等因素，使得试验结果更接近产品实际使用环境。
2.提高寿命预测精度：通过应用多种不同的应力，多应力加速模型可以较全面地考虑产品在实际使用中所受到的应力组合，从而提高寿命预测的准确性。
3.节约试验时间和成本：利用多应力加速模型，可以在相对较短的时间内完成试验，从而节约试验时间和成本。
4.促进产品改进和优化：通过多应力加速模型的试验结果，可以更好地了解产品在实际使用中的寿命情况，从而为产品的改进和优化提供依据。
常用的多应力加速模型1. 热应力模型热应力模型是最常用的多应力加速模型之一，它通过对产品进行高温处理来模拟产品在实际使用中所受到的温度应力。
在热应力模型中，热应力的水平和作用时间是通过试验设计来确定的，可以根据产品的使用环境和需求进行调整。
加速寿命试验中多应力加速模型综述
第29卷 第5期系统工程与电子技术Vol.29 No.52007年5月Systems Engineering and Electronics May 2007文章编号:1001-506X(2007)05-0828-04收稿日期:2006-04-21;修回日期:2006-08-03。
基金项目:/十五0国防预研项目资助课题(41319030101)作者简介:李晓阳(1980-),女,博士研究生,主要研究方向为加速试验技术,可靠性试验技术。
E -m ail:leexy@加速寿命试验中多应力加速模型综述李晓阳,姜同敏(北京航空航天大学工程系统工程系,北京100083)摘 要:针对加速寿命试验发展的瓶颈问题)))加速模型的确定,将国际上已提出的具有代表性的多应力加速模型进行了具体介绍和分析。
从模型提出的方法及其适用性出发,特别讨论了Fallou 等人提出的适用于电子绝缘器件的各种温度电应力加速模型,以及由美国马里兰大学Barker 等人提出的适用于简单印制电路板的温度振动应力加速模型。
最后通过各种模型的对比以及模型与实际情况间差距的分析,指出了现有多应力加速模型存在的缺陷及其发展趋势。
关键词:可靠性;寿命;应力;加速试验;加速模型中图分类号:T B114 文献标识码:AReview of multiple -stress models in accelerated life testingLI Xiao -yang ,JIANG T ong -m in(Dept.of Proj ect System E ngineering ,Beij ing Univ.of Aeronautics and Astronautics,B eij ing 100083,China) Abstract:When inference concerning t he life lengt h of high reliability items is required,accelerated life tes -t ing w hich is conducted in a m ore severe environm ent t han occurs in actual use is used to save time and cost oft esting.In order to m ake inference about the life lengt h of the item operat ing under use conditions based on fai-lure data obtained under the m ore severe environment ,t he key is to determ ine a m ult iple -stress model.T his pa -per gives an outline on som e represent ational mult iple -stress models in the w orld.In part icular,several electr-i ca-l insulator accelerated models under com bined thermal and elect rical st ress are present ed and their applicability is analyzed.T hese include models proposed by Fallou,et al.In addition,an accelerated m odel on simple PWB under temperature and vibrat ion proposed by Barker is also discussed.Som e areas that should be continued to develop are finally point ed out.Keywords:reliability;life;stresses;accelerated testing;accelerated m odel0 引 言随着时代的发展、科技的进步,出现了许多可靠性高、寿命长的产品。