加速试验
产品加速试验与快速评价技术
引言 ——寿命试验概述 反应速度模型
反应速度模型反映了反应速度与温度的关系。 元器件的失效是由于微观的分子与原子结构发生了物 理或化学的变化而引起的，从而导致在产品特性参数 上的退化，当这种退化超过了某一界限，就发生失效。
阿列尼乌斯模型和爱林模型
10
内容提纲
1
Байду номын сангаас
传统试验技术面临的新挑战
2
加速试验的作用
3
加速试验的实施过程和效果
4 加速试验技术应用的层次〔案例〕
5
结束语
11
一.传统试验技术面临的挑战
高可靠指标要求凸显
大飞机MTBF指标： 某产品MTBF提升5倍：800→4000(小时)； 某产品MTBF提升7倍：1000→7000(小时)。
长寿命目标成为趋势
新研产品贮存寿命:5a,8a →15a,25a(年) 通讯卫星在轨工作寿命：8(年) →15(年)
民用产品 新挑战
在激烈的市场竞争中，产品更新换代非常迅速，新技术和新材料不断 应用，如何保证产品使用质量成为一个突出问题，否则，再快的上市 速度和再先进的性能也不可挽回用户对产品甚至品牌的信任。 例如 ，空调产品10年包修是否会在几年后给企业带来巨大问题？
12
一.传统试验技术面临的挑战
Ⅰ高高可可靠靠、、长长寿寿命命对对试试验验技技术术提出提出的的挑战挑战
Ⅰ高可靠、长寿命对试验技术提出的挑战
案例 根据电力行业标准《DLT-614多功能电能表》的要求，深圳浩宁达公 2 司生产的智能电表应能满足平均故障间隔时间不低于10年的使用要求。
办法 按照上述统计方案，投入20个样品，试验时间需要5273小时！
新的 挑战
在激烈的市场竞争中，产品更新换代非常迅速，新技术和新材料不断 应用，如何保证产品使用质量成为一个突出问题，否则，再快的上市 速度和再先进的性能也不可挽回用户对产品甚至品牌的信任。
加速实验的条件
稳定性试验的目的就是考察中药在温度、湿度、光线、微生物的影响下随时间变化的规律。
为中药的生产、包装、贮存、运输条件提供科学依据,同时根据试验结果建立药品的有效期。
稳定性试验的基本要求有以下几个方面:(1)稳定性试验包括加速试验与长期试验。
加速试验与长期试验要求用三批供试品进行。
(2)中药制剂的供试品应就是放大试验的产品,其处方与工艺应与大生产一致。
每批放大试验的规模,丸剂应在10000g或10000丸左右、片剂10000片左右、胶囊剂10000粒左右,大体积包装的制剂(如静脉输液、口服液等)每批放大规模的数量至少应为各项试验所需总量的10倍。
特殊品种、特殊剂型所需数量,根据情况,灵活掌握。
(3)供试品的质量标准应与各项基础研究及临床验证所使用的供试品质量标准一致。
(4)加速试验与长期试验所用供试品的容器与包装材料及包装方式应与上市产品一致。
(5)研究中药稳定性,要采用专属性强、准确、精密、灵敏的分析方法并对方法进行验证,以保证中药稳定性试验结果的可靠性。
在稳定性试验中,应重视降解产物的检查。
(6)由于放大试验比大规模生产的数量要小,故申报者应在获得批准后,从放大试验转入大规模生产时,对最初通过生产验证的三批大规模生产的产品仍需进行加速试验与长期稳定性试验。
1、加速试验此项试验就是在超常的条件下进行,其目的就是通过加速中药的化学或物理变化,探讨中药的稳定性,为中药审评、工艺改进、包装、运输及贮存提供必要的资料。
供试品要求3批,按市售包装,在温度40℃±2℃,相对湿度75%±5%的条件下放置6个月。
所用设备应能控制温度±2℃,相对湿度±5%,并能对真实温度与湿度进行监测。
在试验期间第1个月、2个月、3个月、6个月末各取样一次,按稳定性重点考察项目检测。
在上述条件下,如6个月内供试品经检测不符合制订的质量标准,则应在中间条件下即温度30℃±2℃,相对湿度60%±5%的情况下进行加速试验,时间仍为6个月。
加速可靠性试验
加速试验的发展—80年代
■ Gregg. K. Hobbs博士经多年对环境应力 筛选的研究提出了高加速寿命试验 (Highly Accelerated Life Testing) 和高 速应力筛选(Highly Accelerated Stress Screening)
加速试验的发展—90年代
■ 美国波音公司首次提出可靠性强化试验 （RET-Reliability Enhancement Testing
■ 定量加速试验 ALT
定性加速试验——HALT
■ HALT—高加速寿命试验(Highly Accelerated Life Testing) 。使用阶跃式应力使得产品承受 不同的应力以此来发现产品的设计限的一种过 程。HALT意在于发现产品的应力限以及确认产 品的薄弱地方。这种信息的使用有助于产品的 再设计。
定量加速试验—— ALT
■ ALT—加速寿命试验(Accelerated Life Testing).
加速试验试验使用的应力类型
经统计，对产品可靠性产生影响的 环境应力主要是温度和振动应力。据统 计引起产品故障的环境因素中，温度占 50%左右，振动占20%左右。
加速试验使用的设备
■ 温度箱 ★液氮制冷 ★快速温变率，产品上温变率可达60℃/min ★温度运行范围-100℃～+200℃
加速度自功率控制谱
HALT试验夹具
辅助测试设备开发
■ 针对于不同的产品，根据其功能参数设 计不同的测试设备。
执行HALT
进行HALT试验
HALT样本容量
■ 样本容量n的计算如下式
其中： P(d)是某一故障可能被检测到的概率 p是故障概率或者是任何有故障单元的概率
HALT样本容量
加速试验方案
加速试验方案引言在科学研究和工程设计中，加速试验是一项重要的手段，可以有效地评估产品或材料在实际使用过程中的性能和可靠性。
本文将探讨加速试验的概念、分类和常见的试验方法，以及其在实际应用中的意义和局限性。
一、加速试验的概念加速试验是指通过模拟实际使用条件，使用更高的温度、湿度、振动等环境参数来快速推断产品或材料在长时间使用中的性能、寿命以及可能存在的故障模式。
通过将试验条件加速，可以缩短试验周期和成本，提前发现潜在问题，从而改进产品和材料的设计和制造。
二、加速试验的分类根据试验对象和目标，加速试验可以分为产品加速试验和材料加速试验两种类型。
产品加速试验主要针对具体的产品系统进行，如电子设备、汽车零部件、化妆品等。
试验中，通过模拟产品在使用过程中可能遇到的各种环境因素，来验证产品的可靠性、耐久性和性能稳定性。
例如，对汽车零部件进行振动试验，以模拟车辆在不同路况下的振动情况，从而评估零部件的抗振性能。
材料加速试验主要关注材料的性能和寿命特性，通过在加速条件下对材料进行试验，来模拟材料在实际使用过程中的老化。
常见的材料加速试验包括热老化试验、湿热试验、紫外辐射试验等。
试验结果可以帮助材料科学家和工程师了解材料的变化规律，优化材料的制备工艺，提高材料的使用寿命。
三、常见的加速试验方法1. 热老化试验：通过暴露样品在高温环境下，模拟材料长时间使用后的性能变化。
该试验方法可以快速评估材料的老化特性和抗老化能力。
2. 湿热试验：将样品置于高温高湿的环境中，模拟材料在潮湿环境下的使用情况。
通过观察样品的性能、外观和形状变化，可以评估材料对潮湿环境的适应能力和耐久性。
3. 振动试验：通过给样品施加不同频率和幅度的振动，模拟产品在使用过程中可能受到的振动载荷。
该试验方法可以评估产品在振动环境下的稳定性、抗振性能和损坏程度。
四、加速试验的意义和局限性加速试验的意义在于提前发现潜在问题，减少产品和材料在使用过程中出现故障的风险。
加速实验的条件
加速实验的条件稳定性试验的目的是考察中药在温度、湿度、光线、微生物的影响下随时间变化的规律。
为中药的生产、包装、贮存、运输条件提供科学依据，同时根据试验结果建立药品的有效期。
稳定性试验的基本要求有以下几个方面:（1）稳定性试验包括加速试验与长期试验。
加速试验与长期试验要求用三批供试品进行。
（2）中药制剂的供试品应是放大试验的产品，其处方与工艺应与大生产一致。
每批放大试验的规模，丸剂应在10000g或10000丸左右、片剂10000片左右、胶囊剂10000粒左右，大体积包装的制剂（如静脉输液、口服液等）每批放大规模的数量至少应为各项试验所需总量的10倍。
特殊品种、特殊剂型所需数量，根据情况，灵活掌握。
（3）供试品的质量标准应与各项基础研究及临床验证所使用的供试品质量标准一致。
（4）加速试验与长期试验所用供试品的容器和包装材料及包装方式应与上市产品一致。
（5）研究中药稳定性，要采用专属性强、准确、精密、灵敏的分析方法并对方法进行验证，以保证中药稳定性试验结果的可靠性。
在稳定性试验中，应重视降解产物的检查。
（6）由于放大试验比大规模生产的数量要小，故申报者应在获得批准后，从放大试验转入大规模生产时，对最初通过生产验证的三批大规模生产的产品仍需进行加速试验与长期稳定性试验。
1、加速试验此项试验是在超常的条件下进行，其目的是通过加速中药的化学或物理变化，探讨中药的稳定性，为中药审评、工艺改进、包装、运输及贮存提供必要的资料。
供试品要求3批，按市售包装，在温度40℃±2℃，相对湿度75%±5%的条件下放置6个月。
所用设备应能控制温度±2℃，相对湿度±5%，并能对真实温度与湿度进行监测。
在试验期间第1个月、2个月、3个月、6个月末各取样一次，按稳定性重点考察项目检测。
在上述条件下，如6个月内供试品经检测不符合制订的质量标准，则应在中间条件下即温度30℃±2℃，相对湿度60%±5%的情况下进行加速试验，时间仍为6个月。
加速试验法的及应用
加速试验法的及应用加速试验法是一种通过加速产品的使用环境和时间，以提前研究和分析产品在实际使用过程中可能出现的问题的方法。
在工程领域中，加速试验法可以用于产品的寿命预测、可靠性评估、故障分析等方面。
下面将详细介绍加速试验法的原理和应用。
一、加速试验法的原理加速试验法的基本原理是通过提高产品的工作负载、加大环境条件、应用特定的材料损伤机制等方式，加速产品的老化和失效过程，从而在较短时间内观察和获得产品失效的数据。
具体来说，加速试验法的原理包括以下几个方面：1. 保持加速试验条件与实际使用条件之间的相似性。
加速试验的结果只有在试验条件与实际使用条件有着相似性的前提下才能作为可靠性评估的依据。
因此，在进行加速试验时，需要尽可能模拟产品的使用环境和加载条件。
2. 应用加速因素。
加速因素是指在加速试验中所使用的一些能够加快产品老化和失效的物理或化学过程。
常见的加速因素包括温度、湿度、振动、电磁辐射等。
通过调节加速因素的数值，可以使产品在较短时间内经历相当于多年或多个月甚至更长时间的使用过程。
3. 基于加速因素的失效模型。
加速试验过程中，需要建立基于加速因素的产品失效模型，用于预测和分析产品的寿命和失效机制。
例如，温度是常用的加速因素之一，可以通过弗兰克方程等模型来预测产品在不同温度下的寿命。
根据失效模型的预测结果，可以进行产品设计和优化，以提高产品的可靠性和寿命。
二、加速试验法的应用加速试验法在工程领域中有着广泛的应用。
以下是其中几个典型的应用案例：1. 产品寿命预测。
通过加速试验，可以模拟产品在实际使用过程中可能遇到的各种环境和负载条件。
通过观察和记录产品在加速试验中的失效时间和失效模式，可以推断产品在实际使用中的寿命。
这对于产品的设计和维修计划制定具有重要意义，可以帮助企业降低成本，提高产品的可靠性。
2. 故障分析。
加速试验法可以帮助工程师们深入了解产品的失效机制和故障原因。
通过模拟产品在不同工作状态下的工作条件，可以清晰地观察到产品中的缺陷和故障。
产品加速试验方法
产品加速试验方法一、引言产品加速试验是指在产品开发过程中，为了验证产品的可靠性、稳定性和耐久性等性能指标，采用一定的手段和方法对产品进行加速试验，以模拟产品在正常使用条件下的工作环境和工作负荷，加速产品的老化和损坏过程，从而评估产品的寿命和可靠性，为产品改进和优化提供依据。
二、产品加速试验方法的分类根据不同的试验目的和试验对象，产品加速试验方法可以分为以下几类：1. 温度加速试验：通过提高环境温度，使产品在较短时间内经历长时间使用所产生的热老化和热膨胀应力，加速产品的老化和破坏过程。
常用的温度加速试验方法有恒温老化试验、温度循环试验和高温老化试验等。
2. 振动加速试验：通过施加不同频率、幅值和方向的振动载荷，模拟产品在运输、使用和储存过程中所受到的振动环境，加速产品的疲劳破坏过程。
常用的振动加速试验方法有正弦振动试验、随机振动试验和冲击振动试验等。
3. 湿热加速试验：通过将产品暴露在高温高湿的环境中，模拟产品在潮湿环境下的使用条件，加速产品的腐蚀和老化过程。
常用的湿热加速试验方法有恒湿恒温试验和湿热循环试验等。
4. 光照加速试验：通过模拟产品在阳光照射下的工作环境，加速产品的光老化和颜色变化过程。
常用的光照加速试验方法有紫外光老化试验和可见光照射试验等。
5. 化学腐蚀加速试验：通过将产品暴露在酸碱盐等化学腐蚀介质中，加速产品的腐蚀和损坏过程。
常用的化学腐蚀加速试验方法有酸碱腐蚀试验和盐雾腐蚀试验等。
三、产品加速试验方法的步骤产品加速试验的步骤主要包括试验计划制定、试验环境搭建、试验参数设置、试验过程监控、数据分析和试验结果评估等。
1. 试验计划制定：根据产品的使用条件和要求，制定试验的目标、方法和参数等。
确定试验的时间、温度、湿度、振动频率和幅值等。
2. 试验环境搭建：根据试验计划，搭建符合要求的试验环境，包括温度控制系统、湿度控制系统、振动控制系统和光照控制系统等。
3. 试验参数设置：根据产品的特点和试验目的，设置试验的参数，包括温度、湿度、振动频率和幅值等。
汽车加速试验数据分析报告(3篇)
第1篇一、前言汽车加速试验是衡量汽车动力性能的重要指标之一，它反映了汽车从静止状态加速到一定速度的能力。
通过对汽车加速试验数据的分析，可以评估汽车的动力性能、加速性能以及驾驶感受等方面。
本报告旨在通过对某型汽车的加速试验数据进行详细分析，揭示其动力性能特点，为汽车研发和改进提供参考。
二、试验方法与数据来源1. 试验方法本试验采用标准加速试验方法，即在平坦、直线道路上，将汽车从静止状态加速到预定速度（如60km/h、100km/h等），记录汽车加速过程中的速度、时间和加速度等数据。
2. 数据来源试验数据来源于某型汽车在标准加速试验条件下的实测数据，包括车速、时间、加速度等参数。
三、数据预处理1. 数据清洗对试验数据进行初步清洗，剔除异常数据点，如由于传感器故障或操作失误导致的异常数据。
2. 数据转换将原始数据转换为便于分析的形式，如将车速、时间等参数转换为加速度、加速度变化率等。
四、数据分析1. 加速度分析分析汽车在不同速度段的加速度变化情况，评估汽车的动力性能。
（1）起步加速阶段（0-30km/h）在起步加速阶段，汽车的加速度较大，反映了汽车的动力性能。
通过对该阶段加速度数据的分析，可以评估汽车的低速加速性能。
（2）中低速加速阶段（30-60km/h）在中低速加速阶段，汽车的加速度逐渐减小，反映了汽车的动力性能逐渐趋于稳定。
通过对该阶段加速度数据的分析，可以评估汽车在中低速状态下的动力性能。
（3）高速加速阶段（60-100km/h）在高速加速阶段，汽车的加速度最小，反映了汽车在高速状态下的动力性能。
通过对该阶段加速度数据的分析，可以评估汽车的高速加速性能。
2. 时间分析分析汽车在不同速度段的加速时间，评估汽车的加速性能。
（1）起步加速时间起步加速时间是衡量汽车动力性能的重要指标。
通过对起步加速时间的分析，可以评估汽车从静止状态加速到预定速度的能力。
（2）中低速加速时间中低速加速时间是衡量汽车在中低速状态下动力性能的指标。
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加速试验
点击次数：650 发布时间：2009-4-19 18:30:58
1 加速试验概述
当今，许多产品都能在极端严酷的环境应力下无故障地运转上千小时，为了确认设计缺陷或者验证预计的寿命，传统的试验方法已经不再胜任。
人们开始研究先进的试验方法与技术。
1.1 加速试验的目的与特点
进行加速试验的目的可概括如下：
—为了适应日益激烈的竞争环境；
—在尽可能短的时间内将产品投入市场；
—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。
1.2 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：
—加速寿命试验－－估计寿命；
—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。
表1 两类主要的加速试验
1.3 加速试验的产品层次（级别）
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。
表2 进行加速试验的产品级别
2 加速试验模型
加速试验模型将部件的失效率或者寿命与给定的应力联系起来，这样，就可以用在加速试验中得到的度量来推断正常使用条件下的性能。
这里隐含的假设是应力不会改变失效分布的形式。
表3总结了三种最常见的加速试验模型，实际中使用的模型不止这三种。
在选用模型时，最关键的准则是所选用的模型能精确地把加速条件下的可靠性或寿命模拟成正常使用条件下的可靠性或寿命。
在选择最适用的模型和在具体应用中为所选用的模型选择适当的验证范围时必须十分小心。
把上述选择的依据用文件记录下来是很重要的。
表3 常见的加速试验模型
三、先进的加速试验方案/思想
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）。
但是，在加速试验中，应力谱不必是恒定的，也可以使用多种应力的组合。
常见的非恒定应力谱和组合应力包括：
—步进应力谱试验；
—渐进应力谱试验；
—高加速寿命试验（HALT）（设备级）；
—高加速应力筛选（HASS）（设备级）；
—高加速温度和湿度应力试验（HAST）（零件级）。
高加速试验系统性地使用大大超过产品使用中预期水平的环境激励，因此需要详细理解试验结果。
高加速试验用于确认相关故障，并用来确保产品对高于所要求的强度有足够的裕度以便能经受正常的使用环境。
高加速试验的目的是大大减少暴露缺陷所需要的时间。
该方法可用于研制试验，也可用于筛选。
HALT（高加速寿命试验）是一个研制工具，而HASS（高加速应力筛选）是一个筛选工具。
它们常常互相联合使用。
这是两种相对较新的方法，与传统的加速试验方法不同。
HAL与THASS的具体目标是改进产品设计，将制造偏差和环境效应对产品性能和可靠性的影响减至最小。
通常定量的寿命或可靠性预计与高加速试验没有联系。
步进应力谱试验。
使用步进应力谱，试验样本首先按事先规定的时间以某个给定的应力水平试验一段，然后在高一点的应力水平下再试验一段时间。
不断增加应力水平继续上面的过程，直到某个试验样本失效，或者试验进行到最大应力水平时终止。
这种方法能更快速地使产品失效以便分析。
但是，用这种方法很难正确建立加速模型，因此很难定量地预计产品在正常使用条件下的寿命。
每一步中应该增加的应力量值与许多变量有关。
但是，允许在设计中进行这样的试验的一个普遍的法则是：假设产品没有缺陷，如果最终能以适当的裕量超出预期的使用环境中的应力，就能保证总体中的每一个体都能经受住使用环境和筛选环境。
（从而提高产品的寿命或可靠性）
渐进应力谱试验。
渐进应力谱或者"梯度试验"是另一种常见的方法，试验中应力水平随时间持续增加。
其优点和缺点与步进试验相同，但有另外一个困难，就是很难精确地控制应力增加的速率。
HALT（高加速寿命试验）。
HALT一词是Gregg K. Hobbs 于1988年提出的。
HALT有时指应力增益寿命试验（STRIFE），是一种研制试验，是步进应力试验的一种强化形式。
它一般用来确认设计的薄弱环节和制造过程中存在的问题，以及用来增加设计强度的富裕量，而不用来进行产品寿命或可靠性的定量预计。
HASS（高加速应力筛选）试验。
HASS是加速环境应力筛选的一种形式。
它代表了产品所经历的最严酷的环境，但通常持续很有限的一段时间。
HASS是为达到"技术的根本极限"而设计的。
此时应力的微小增加就会导致失效数的大量增加。
这种根本极限的一个例子是塑料的软化点。
HAST（高加速温度和湿度应力试验）。
随着近来电子技术的高速发展，几年前刚刚出现的的加速试验可能不再适应当今的技术了，尤其是那些专门针对微电子产品的加速试验。
例如，由于塑料集成电路包的发展，现在用传统的、普遍被接受的85℃/85%RH的温度/湿度试验需要花上千小时才能检测出新式集成电路的失效。
在大多数情况下，试验样本在整个试验中不发生任何失效。
不发生失效的试验是说明不了什么问题的。
而产品在使用中必定会偶尔失效。
因此，需要进一步改进加速试验。
HSAT就是为代替老的温度/湿度试验而开发的方法。
四、在加速试验中应当注意的问题
加速试验模型是对产品在正常应力水平下以及一个或多个加速应力水平下的关键因素进行试验而导出的。
在使用加速环境时一定要极其注意，以便识别和正确确认在正常使用中将发生的失效和一般不会发生的失效。
因为加速环境一般都使用远高于现场使用时所预期的应力水平，加速应力会导致在实际使用中不可能出现的错误的失效机理。
例如，将受试产品的温度升高到超过材料性能改变的温度点或者休眠激活门限温度时，就会导致在正常使用中不会发生的失效的发生。
在这种情况下，解决这种失效只会增加产品的费用，可靠性却不会有丝毫的提高。
理解真正的失效机理来消除失效的根本原因才是极为重要的。
编译者注：原文发表在美国国防部（DoD）可靠性分析中心（RAC）的出版物"Selected Topics in Assurance Related Technologies （START）"第6卷第4期上。
作者是美国伊利诺伊理工学院研究所的高级工程师Ned H. Criscimagna。