材料可靠性研究及寿命预测--研究方法及实例
航空航天器的可靠性与寿命预测研究
航空航天器的可靠性与寿命预测研究航空航天器的可靠性与寿命预测一直是航空航天领域中的重要研究课题。
随着科技的进步和航空航天技术的不断发展，人们对航空航天器的可靠性和寿命有着越来越高的要求。
这也导致了人们对航空航天器可靠性与寿命预测的研究日益深入。
航空航天器在执行任务过程中，面临着种种复杂的环境和工作条件，如高温、高压、高速等。
这些极端条件给航空航天器的可靠性和寿命带来了巨大挑战。
因此，科研人员们一直致力于通过各种手段来提高航空航天器的可靠性和预测其寿命。
主要包括以下几个方面：首先是航空航天器的结构设计。
航空航天器的结构设计直接影响着其可靠性和寿命，科研人员们通过优化结构设计，提高航空航天器承受极端条件的能力，从而提高其可靠性和延长其寿命。
其次是航空航天器的材料选择。
航空航天器的材料直接决定了其在极端条件下的表现，科研人员们通过研究不同材料的性能，选择最合适的材料，提高航空航天器的可靠性和寿命。
另外，航空航天器的制造工艺也对其可靠性和寿命有着重要影响。
科研人员们通过不断改进制造工艺，提高航空航天器的制造质量，从而提高其可靠性和寿命。
此外，航空航天器在使用过程中也需要进行定期检测和维护，以确保其正常运行。
科研人员们通过开展航空航天器寿命预测，提前发现潜在问题，进行及时修复，延长航空航天器的使用寿命。
梳理一下本文的重点，我们可以发现，航空航天器的可靠性与寿命预测研究是一个涉及多个方面的综合性课题，需要科研人员在结构设计、材料选择、制造工艺、维护检测等方面进行深入研究，以提高航空航天器的可靠性，延长其寿命，确保航空航天事业的持续发展。
通过不懈的努力和持续的研究工作，相信航空航天器的可靠性与寿命预测将会取得更大的进展，为航空航天事业的发展注入新的活力。
装备性能试验中的使用寿命测试与预测研究
装备性能试验中的使用寿命测试与预测研究随着技术的不断进步和装备设备的不断更新，对装备性能的要求也日益提高。
对于装备的使用寿命测试和预测研究在装备性能试验中具有重要的意义。
本文将重点探讨装备使用寿命测试和预测研究的方法和意义。
使用寿命测试是评估装备性能和可靠性的重要手段之一。
该测试通过在一定的工作条件下模拟装备的使用情况，观察装备的使用寿命和性能变化，并进行相应的数据分析和处理，从而得出装备的使用寿命。
使用寿命测试主要包括可靠性试验和耐久性试验。
可靠性试验是对装备在设计寿命范围内故障和失效的概率进行统计和评估。
通过对装备的关键组件和性能指标进行监测和测量，可以获得装备的失效概率和故障模式，并对装备的可靠性进行评估和改进。
可靠性试验可以提前发现装备的潜在问题和缺陷，为装备的设计和制造提供科学依据。
耐久性试验是对装备在长期使用情况下的性能稳定性进行检测和评估。
通过对装备在一定条件下的反复使用和负载测试，可以观察装备的性能变化和寿命衰减情况。
耐久性试验是评估装备耐久性和寿命的重要方法，可以为装备的设计和维护提供参考。
除了使用寿命测试之外，装备的使用寿命预测也是装备性能试验的重要内容。
使用寿命预测是通过建立合理的数学模型和统计方法，根据装备的使用环境和工作条件，对装备的使用寿命进行预测和估计。
使用寿命预测可以为装备的安全运营和维护提供参考，帮助用户合理安排装备的维修和更换计划。
在装备使用寿命测试和预测研究中，需要关注以下几个方面：首先，需要选择合适的试验方法和条件。
使用寿命测试和预测研究需要根据装备的特点和使用环境，选择合适的试验方法和条件，以保证试验的准确性和可靠性。
其次，需要建立有效的数据采集和分析方法。
使用寿命测试和预测研究需要大量的试验数据和相关指标，因此需要建立有效的数据采集和分析方法，以提取和处理有用的信息。
此外，还需要建立合理的数学模型和预测方法。
使用寿命预测需要建立合理的数学模型和预测方法，以根据装备的使用情况和使用寿命数据进行预测和估计。
过载效应下铝合金裂纹尖端疲劳损伤机理 及寿命的多尺度预测
过载效应下铝合金裂纹尖端疲劳损伤机理及寿命的多尺度预测1. 引言1.1 概述铝合金在航空、汽车和建筑等领域中广泛应用，其轻质、高强度和耐腐蚀等特性使其成为重要的结构材料。
然而，在实际工作条件下，铝合金组件常常遭受到过载效应的影响，导致裂纹尖端的疲劳损伤加速发展，缩短了组件的使用寿命。
因此，了解过载效应对铝合金裂纹尖端疲劳损伤机理及寿命的影响，并提出合适的预测方法具有重要意义。
本文旨在全面探讨过载效应下铝合金的裂纹尖端疲劳损伤机理，并通过多尺度预测方法来预测其剩余寿命。
通过这项研究，我们希望能够为工程实践提供一些指导建议，并促进相关科学领域的发展。
1.2 文章结构本文共分为五个章节，各章节内容如下：- 第二章将概述过载效应的定义和对铝合金裂纹尖端的影响，并通过实际案例进行详细分析。
- 第三章将介绍铝合金裂纹尖端疲劳损伤机理，包括裂纹尖端应力场特征、裂纹扩展过程中的变形行为分析以及疲劳断裂表面特征研究。
- 第四章将综述多尺度预测方法，包括微观层级预测模型、中观层级预测方法和宏观层级预测技术，并探讨其应用案例。
- 第五章将对实验结果进行验证，并提出相应的模型改进展望。
同时，总结工程实践指导建议并探讨未来发展方向。
1.3 目的本文的目的在于深入了解过载效应对铝合金裂纹尖端疲劳损伤机理的影响，并针对不同尺度提供多种预测方法。
通过实验结果验证与模型改进，我们希望能够提出一些工程实践指导建议，并为未来相关研究领域提供新的思路和方向。
通过本文的研究成果，我们期待能够有效延长铝合金组件的使用寿命，提高其可靠性和安全性，在相关领域推动材料科学和工程的进步。
2. 过载效应概述2.1 什么是过载效应过载效应是指在材料或结构承受超出其设计工作条件的额外荷载时所产生的影响。
这种额外荷载可以是瞬态或持续荷载，超过了材料或结构的正常负荷范围。
过载效应可以导致材料或结构中的各种不可逆损伤，特别是在强度较低的部分。
2.2 过载效应对铝合金裂纹尖端的影响过载效应对铝合金裂纹尖端有着重要影响。
航空发动机涡轮叶片疲劳寿命及可靠性分析
2023-11-04•引言•航空发动机涡轮叶片概述•航空发动机涡轮叶片疲劳寿命分析•航空发动机涡轮叶片可靠性分析•航空发动机涡轮叶片可靠性验证与实验目•研究结论与展望录01引言研究背景与意义航空发动机涡轮叶片是发动机的核心部件，其性能直接影响到发动机的性能和安全性。
涡轮叶片的疲劳寿命及可靠性是评估其性能的重要指标，对于保证发动机的安全运行具有重要意义。
随着航空发动机技术的不断发展，对于涡轮叶片的疲劳寿命及可靠性的要求也越来越高，因此需要进行深入的研究。
国内外对于航空发动机涡轮叶片疲劳寿命及可靠性的研究已经开展了多年，取得了一定的研究成果。
目前的研究主要集中在材料选用、结构设计、表面处理等方面，以提高涡轮叶片的疲劳寿命及可靠性。
随着计算机技术和数值模拟技术的发展，对于涡轮叶片的疲劳寿命及可靠性的分析已经越来越精确，对于发动机的设计和优化具有重要意义。
研究现状与发展02航空发动机涡轮叶片概述涡轮叶片的结构涡轮叶片由叶身、叶根和榫头等组成，叶身是工作部分，叶根是连接部分，榫头是定位部分。
涡轮叶片的功能涡轮叶片是航空发动机的关键部件之一，负责将高温高压的气体转化为机械能，为飞机提供动力。
涡轮叶片的结构与功能涡轮叶片的工作环境涡轮叶片需要在高温、高压、高转速的恶劣环境下工作，最高温度可达1000℃以上，最高转速可达每分钟数万转。
涡轮叶片的工作工况涡轮叶片需要承受周期性变化的应力、应变，以及气动力、热力等多种复杂因素的影响。
涡轮叶片的工作环境与工况涡轮叶片一般采用高温合金、钛合金等高性能材料制造。
涡轮叶片的材料涡轮叶片的制造工艺主要包括铸造、锻造、热处理、表面处理等环节，其中精密铸造和等温锻造是关键环节。
涡轮叶片的制造工艺涡轮叶片的材料与制造工艺03航空发动机涡轮叶片疲劳寿命分析03基于有限元分析的预测模型利用有限元分析软件，对涡轮叶片进行应力分析，预测不同工况下的疲劳寿命。
疲劳寿命预测模型01基于材料性能参数的预测模型考虑材料性能参数，如弹性模量、屈服强度、抗拉强度等，建立疲劳寿命与材料性能之间的数学关系。
混凝土耐久寿命预测的研究方法综述
利 时 所 经 历 的 时间 。可 以认 为 ，技 术性 使 用 寿 命
维普资讯
徐海军 ：混凝上耐久寿命预测的研究方法综述
混 凝 土 耐 久 寿命 预 测 的研 究 方法 综 述
徐 海 军
（ 广州市建筑科 学研 究院 广 州 ５ ０４ ） １４ ０
摘 要 ：混凝 土 耐 久寿命 的预 测是 混凝 土 耐久 性研 究的一 项 重要 课题 ，本 文 综合 介 绍 了 目前 国 内外 有 关
（ ｔ ）与使用应力时的寿命分布函数 Ｆ ￡ 。（ ）可通过时
间转换 函数 Ｐ （ ｉ ￡ 联系 ： ）相 Ｆ （ Ｆ ￡ Ｐ （ ｉ￡ ０（ ）＝ ）‘ｉ ￡ ）
式 中 ｔ 时 间 。 由 』述 公 式 可 以得 到破 坏 应 为 二
３
维普资讯
ｆ＇ 建 筑 Ｇ Ａ Ｇ Ｈ Ｕ ＡＲ Ｈ Ｔ Ｃ Ｕ Ｅ ０ ６年 第 １期 Ｉ州 ． Ｕ Ｎ Ｚ Ｏ Ｃ ＩＥ Ｔ Ｒ ２ ０
用新型混凝土材料时容易产生失误 。有研究者使
用这 一 方 法分 析 ＿ 个 例 子 ，认 为根 据 经 验 或 定 ｒ几
Ｇ ｉｅ 等 人 将 使 用 寿 命 定 义 为 三 部 分 时 间 之 和 ， ｅｋｒ
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度 迁 移 时 间 ；ｔ为 暴 露 于 空 气 一 侧 的混 凝 土 中钢 ： 筋处 ｃ一 ｌ 达到 临 界浓 度 所 经过 的时 间 ；ｔ为 达 到 必 ，
水声橡胶在海水中使用寿命预测方法研究进展
水声橡胶在海水中使用寿命预测方法研究进展苗志军 吴力佳（天津市橡胶工业研究所有限公司，天津，300384）摘要：随着水声行业对水声设备在海水中长期使用过程中高可靠性的要求，对水声设备上各组件在海水中使用寿命的研究变得十分重要。
根据近年来国内相关学者利用热海水加速老化试验、基于Arrhenius公式外推方法进行橡胶材料在海水中使用寿命的研究进展，结合国内用于橡胶材料老化寿命推算的成熟标准方法，笔者给出水声橡胶在海水中使用寿命预测方法的建议。
关键词：吸声；透声；反声；去耦；老化；寿命；0. 水声橡胶简介众所周知，海洋的研究、开发和利用离不开声波，声波是迄今为止人类所能掌握的唯一能在海洋中远距离传递信息和能量的载体，水声技术也因此成为舰艇水下通信与导航、水下目标探测与识别、海洋资源的勘探与开发、环境监测以及自然灾害预警等领域的重要手段。
水声技术的实现需要各类水声设备的支撑，在水声设备的制作过程中使用的众多橡胶材料被称为水声橡胶材料，水声橡胶按其功能区分可分为透声橡胶、吸声橡胶、反声橡胶和去藕橡胶等。
几种水声橡胶的功能和特点简述如下：透声橡胶多用于各种声呐探测装置的换能器和声学基阵的包覆层、导流罩和透声窗等，主要起到透声、水密和降低噪声等功能，在声学性能上需满足以下两点性能要求：（1）橡胶的特性声阻抗值要与声波的传播介质水的特性声阻抗值相匹配；（2）声波通过橡胶时，橡胶本身对声波的损耗要小[1]。
吸声橡胶多用于消声水池的吸声覆盖物，用来消除由于水池面反射声波、干扰声场带来的试验误差；在船舶的声纳导流罩内壁、非发射面上需要覆盖一层吸声橡胶，以消除声反射和噪声；吸声橡胶还可以用作防探测材料，如果把吸声橡胶覆盖在水下目标的表面，可以对抗敌方声呐的探测，增强自身的隐蔽性[2]。
橡胶作为吸声材料要满足两个条件：（1）材料的特性声阻抗与介质的特性声阻抗要匹配，使声波能无反射地进入吸声系统；（2）材料要有很高的内耗，使入射进来的声波在吸收系统中很快损耗而衰减。
机械工程中的可靠性与寿命预测
机械工程中的可靠性与寿命预测机械工程是一个既古老又重要的学科领域。
在机械工程中，可靠性和寿命预测是两个不可忽视的问题。
可靠性是指系统或设备在特定时间内正常工作的能力，而寿命预测是指预测某个设备或系统在使用过程中能够正常工作的时间长度。
本文将探讨机械工程中的可靠性与寿命预测，并介绍一些相关的方法和技术。
可靠性是机械工程中一个重要而复杂的概念。
在设计和制造过程中，人们希望能够生产出可靠的产品，即能够在规定的使用寿命内正常工作，而不会出现故障或损坏。
可靠性的提高需要从多个方面进行考虑，包括材料的选择和使用、设计的合理性、制造过程的控制等等。
这些因素都会对产品的可靠性产生影响。
在机械工程中，寿命预测也是一个重要的问题。
通过对某个设备或系统的寿命进行预测，可以帮助用户在使用过程中更好地规划维护和更换的时间，避免不必要的停机和损失。
寿命预测不仅需要考虑设备的设计和制造，还需要考虑设备在使用过程中的工况和环境条件。
例如，一个设备在高温环境下使用，其寿命往往会大大缩短，需要提前进行维护或者更换。
为了实现机械工程中的可靠性和寿命预测，人们发展了一系列的方法和技术。
其中，一种常用的方法是基于统计学的方法。
这种方法通过收集大量的数据，并对数据进行分析和处理，得到设备的故障概率分布和寿命曲线。
这样的分析可以帮助人们了解设备在不同时间节点上的故障风险，并提前采取相应的措施。
除了统计学方法，还有一些其他的方法可以用于机械工程中的可靠性和寿命预测。
例如，人们可以使用模拟方法，通过建立系统的数学模型，模拟设备在使用过程中的工作状态和故障情况。
这种方法可以更准确地预测设备的寿命，并提供相应的建议和措施。
此外，人们还可以使用可靠性分析方法，通过对系统的可靠性进行分析，找出系统中的故障和瓶颈，并提出相应的改进方案。
可靠性和寿命预测在机械工程中具有广泛的应用。
例如，在航空航天领域，可靠性和寿命预测是飞机和航天器设计中不可或缺的一部分。
航空器材料的疲劳寿命预测技术
航空器材料的疲劳寿命预测技术在航空领域，航空器的安全和可靠性是至关重要的。
而航空器材料的疲劳寿命预测技术则是确保其安全运行的关键因素之一。
疲劳失效是航空器结构常见的失效模式之一，可能导致严重的事故，因此准确预测航空器材料的疲劳寿命具有极其重要的意义。
要理解航空器材料的疲劳寿命预测技术，首先得明白什么是疲劳。
简单来说，疲劳就是材料在循环载荷作用下，经过一定次数的循环后发生的破坏。
这种破坏往往不是在材料承受最大载荷时发生，而是在多次重复加载后，材料内部逐渐出现微小的裂纹，这些裂纹逐渐扩展，最终导致材料的失效。
对于航空器材料而言，其疲劳寿命受到多种因素的影响。
首先是材料本身的特性，不同的材料具有不同的疲劳性能。
例如，高强度钢和钛合金在疲劳性能上就有很大的差异。
材料的强度、韧性、硬度等都会对疲劳寿命产生影响。
其次，载荷的特性也是关键因素。
载荷的大小、频率、波形等都会改变材料的疲劳寿命。
比如，高频载荷和低频载荷对材料造成的疲劳损伤程度是不同的。
另外，环境因素也不可忽视。
高温、低温、腐蚀环境等都会加速材料的疲劳破坏。
在高空环境中，温度的变化和大气压力的差异都会对航空器材料的疲劳寿命产生影响。
为了预测航空器材料的疲劳寿命，科学家和工程师们开发了多种技术和方法。
其中，实验方法是最基础也是最直接的手段。
通过对材料进行疲劳实验，可以得到材料在不同载荷条件下的疲劳寿命数据。
这些实验通常在专门的疲劳试验机上进行，可以模拟各种复杂的载荷情况。
然而，单纯依靠实验来预测疲劳寿命是不够的。
因为实验需要耗费大量的时间和成本，而且对于一些复杂的结构和工况，实验也很难完全模拟。
因此，理论分析和数值模拟方法逐渐成为疲劳寿命预测的重要手段。
在理论分析方面，基于力学的疲劳理论被广泛应用。
例如，应力寿命（SN）曲线法是一种常见的方法。
通过对材料进行大量的疲劳实验，得到应力幅和疲劳寿命之间的关系曲线，然后根据实际的应力情况来预测疲劳寿命。
另外，应变寿命（εN）曲线法也是常用的理论方法之一。
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内容大纲
1
可靠性及其相关概念
2
可靠性设计的延伸
3 老化设计方案实例
4
可靠度及寿命评估计算实例
3. 老化设计方案实例
何为 老化 ？
材料在加工、贮存和使用过程中，由于受 内外因素的综合作用，其性能逐渐变坏，
以致最后丧失使用价值的现象。
3. 老化设计方案实例
影响材料老化性能的主要因素 光 热 水 化学物质
3. 老化设计方案实例
腐蚀不同时间后Zn截面形貌
48 h (a), 96 h (b), 144 h (c), 192 h (d) , 240 h (e)
3. 老化设计方案实例
腐蚀不同时间去除腐蚀产物后Zn表面形貌
48 h (a), 96 h (b), 144 h (c), 192 h (d) , 240 h (e)
3. 老化设计方案实例
结论：
1) 降雨喷淋试验方法可以较好的模拟酸雨大气环境，试验过程中降雨量大小和雨滴的粒 径均可控制，近似真实降雨环境； 2) 腐蚀产物为片状，以不同的角度附着在基体表面。锈层的厚度则随着腐蚀时间的延长 先增加后减小，锈层厚度减小后，Zn 在含Cl−的环境中更易腐蚀，从而使得基体表面有 点蚀坑的出现； 3) Zn 表面锈层对Zn 的具有一定的保护性，但呈现先增强后减弱的现象。
未添加回料
51
49
52
55
54
添加5%回料
25
33
25
36
29
添加10%回料
28
27
34
34
30
添加20%回料
32
28
27
30
25
3. 老化设计方案实例
例2：添加回料产品性能测定 材料：PP 采用PV 3952进行刮擦测试，测定其L值变化。
D65/10 SCI
测试前 L
测试后 L
△L
未添加回料
27.64
了解测试中样品性能的变化， 是进行可靠性设计及寿命评估的
重要依据！
2.可靠性设计的延伸
常规老化试验设计方法：
进行寿命预测评估 • 确定评价指标 • 采用Arrhenius公式进行可 靠性试验的外推
k Aexp( Ea ) RT
k —— 玻尔兹曼常数 R —— 摩尔气体常量 T —— 热力学温度 Ea —— 表观活化能 A —— 频率因子
1
可靠性及其相关概念
2 可靠性设计的延伸
3
老化设计方案实例
4
可靠度及寿命评估计算实例
2.可靠性设计的延伸
成品
元器件
原材料
各类样品，在可靠性设计方面关注的点不同，设计中各实验参数的意义也不同。
可靠性设计
老化实验
2.可靠性设计的延伸
常规老化试验设计方法：
准备样品 选择测试场所及设备 设定测试参数 定期取样测试性能 进行寿命预测评估
制定分析方法
失重
形貌
成分
电化学
3. 老化设计方案实例
腐蚀不同时间后的XRD图
随腐蚀时间的延长，锈层主要 成分的演化过程为由部分产物 ZnSO4 和Zn(OH)2 逐渐的转化 为Zn5(OH)8Cl2·H2O 和 Zn4SO4(OH)6·3H2O。
3. 老化设计方案实例
腐蚀不同时间后的表面形貌
48 h (a), 96 h (b), 144 h (c), 192 h (d) , 240 h (e)
内容大纲
1
可靠性及其相关概念
2
可靠性设计的延伸
3
老化设计方案实例
4 可靠度及寿命评估计算实例
4. 可靠度及寿命评估计算实例
试验条件：光电二极管，65℃ 120Hrs 3pcs，测试后样品无故障
需求：折算样品在常温条件（20℃ 60%RH）下，60%的置信度下的使用寿命
第一步：找到计算公式：使用寿命MTBF＝Ttot/( N*r)；
1) Ts
RH
2 s
-
RH u 2
计算得出：A=e4.23=69
60%的置信度下，MTBF＝Ttot/(N*r) ＝（3*120*69）/(1*0.92)h，结果即
3
老化设计方案实例
4
可靠度及寿命评估计算实例
1.可靠性及其相关概念
可靠性 可靠度函数
可靠性设计
产品在规定的条件下和规定 的时间内，完成规定功能的能力。
产品在规定时间t内和规定的条件 下，完成规定功能的概率。
在产品设计过程中，为消除产品 的潜在缺陷和薄弱环节，防止故 障发生，以确保满足规定的固有 可靠性要求，所采取的技术活动。
2.可靠性设计的延伸
常规老化试验设计方法：
选择测试场所及设备，设定试
验参数
• 由样品的存储和使用环境确定： 测试设备和条件的正确选择，是
进行可靠性设计及寿命评估的
自然环境
必要条件！
人工环境
2.可靠性设计的延伸
常规老化试验设计方法：
定期取样测试性能 • 由样品评价指标决定：
关键性能 结构表征 试验周期
N为失效数（当没有产品失效时N取1）； r为对应的系数（取值与失效数与置信度有关）； Ttot为总运行时间=测试样品数量×测试时间×加速倍数A；
第二步：确认加速因子，选定A值计算公式；
第三步：找到可靠性测试的数据及对应的激活能（Ea）：
3个样品在60℃下贮存120Hrs时没有失效发生；采用Bellcore 推荐的Ea，为0.7eV；
的温度值，单位K。
4. 可靠度及寿命评估计算实例
试验条件：光电二极管，65℃ 95%RH 120Hrs 3pcs，测试后样品无故障 需求：计算得到从65℃/95 %RH 到20℃/60%RH 的加速倍数是多少？
此时需综合考虑温度及湿度的影响：
Arrhenius模型
A
exp
Ea k
( 1 Tu
单位时间发生的频率为：
1.可靠性及其相关概念
• 产品失效的盆浴曲线
1.可靠性及其相关概念
• 进行可靠性设计时要遵循以下原则：
– 冗余设计 – 降额设计 – 元器件的选择和控制 – 静电防护设计 – 电磁兼容设计 – 热设计 – 振动冲击防护设计 – 防潮、防盐雾和防霉菌”三防“设计……
内容大纲
A
exp
Ea k
( 1 Tu
1 Ts
)
A ——加速因子； Ea ——析出故障的耗费能量，又
称激活能，不同产品的激
活能不同，一般值在
0.3ev~1.2ev之间； k ——玻尔兹曼常数，
等于8.62×10-5eV/K； Tu ——使用条件下(非加速状态下)
的温度值，单位K； Ts ——测试条件下(加速状态下)
热/水
采用高低温、温湿度、快速温 变、冷热冲击测试设备模拟
测试的样品数量很重要，测试 中样品状态确定
测试后评价样品外观、颜色、 光泽、附着力变化等。
3. 老化设计方案实例
3. 老化设计方案实例
3. 老化设计方案实例
例2：添加回料产品性能测定 材料：PP 验证项目：拉伸性能、悬臂梁冲击性能
未添加回料
拉伸强度 MPa
24.5
断裂伸长率 %
52
添加5%回料
24.8
30
添加10%回料
25.1
31
添加20%回料
25.2
28
悬臂梁冲击 kJ/m2 5.3 5.1 5.1 5.1
3. 老化设计方案实例
例2：添加回料产品性能测定 材料：PP 同一参数每组数值的重现性如何？
断裂伸长率/%
01
02
03
04
05
如何进行测试前详细规划？ 寿命预测与实际应用不符合？
2.可靠性设计的延伸
常规老化试验设计方法：
准备样品 • 样品的基本信息：
包括主要组成、用途等 • 样品的存贮及使用环境 • 拟测试的内容：
测试项目、试样数量、测试 周期、测试前中后样品检查
对样品的详细了解，是进行 可靠性设计及寿命评估的
首要条件！
1.可靠性及其相关概念
• 失效率函数λ(t)
– 已工作时刻t尚未失效的产品中，在时刻t后单位时 间内失效的概率称为该产品在时刻t的失效率函数。
简称失效率，记为λ(t) 。
若在t=0时有N个产品开始工作，到时刻t有n（t）个产品失效，还有N-n(t)个 产品在继续工作，为了考虑t时刻后产品的失效情况，再继续观察Δt时间。假 如在时间(t,t+Δt)内又有Δn个产品失效，那么在时刻t尚有N-n(t)个产品继续 工作的条件下，在时间(t,t+Δt)内失效的频率为：Δn/[N-n(t)]
28.44
0.80
添加5%回料
27.54
28.77
1.23
添加10%回料
27.66
29.17
1.51
添加20%回料
27.65
29.23
1.58
3. 老化设计方案实例
刮擦实例
3. 老化设计方案实例
化学 物质
采用气体腐蚀、盐雾测试设备 模拟
测试样品数量及测试时间间隔 的确定
腐蚀物评定
3. 老化设计方案实例
3. 老化设计方案实例
采用氙灯/碳弧灯/金属卤素灯/ 紫外灯测试设备模拟
光
测试时间间隔及结果表征方式
的确定
光老化前后测定其力学性能变 化，如拉伸强度、断裂伸长率、 冲击强度等
3. 老化设计方案实例
3. 老化设计方案实例
例 1：ABS材料光老化设计方案
氙灯老化测试条件：BPT
63℃
箱体湿度 65%RH 辐照强度 1000W/m2@(300~800)nm 测试时间 0h、24h、48h、72h、96h 测试后，评价其灰卡等级、拉伸性能及缺口冲击性能变化。