可靠性试验结果能够为故障分析、纠正措施的选择、判断产品是否达标提供依据。可靠性试验一般是在产品的研究开发阶段和大规模生产阶段进行的。针对不同的阶段,其目的和内容也不完全相同。
可靠性试验
对产品进行可靠性调查、分析和评价的一种手段。
- 英文名称
- eliability test
- 所属学科
- 机械工程
可靠性试验的目的有:①在产品试制阶段能够暴露其各方面的潜在缺陷,考核产品的可靠性是否达到预定的指标;②在生产阶段,可以辅助生产过程的监控;③针对定型产品,可以作为可靠性鉴定的手段;④不同环境和应力条件对应着产品不同的失效规律和失效模式,可以通过可靠性试验获得;⑤不断地优化可靠性试验方案,可以作为顾客选择产品的依据。
针对不同的产品或试验目的,可以选择不同的可靠性试验方法。可靠性试验有多种分类方法:①根据试验目的,分为鉴定试验、筛选试验、验收试验;②根据试验项目,分为寿命试验、环境试验、加速试验和各种特殊试验;③根据环境条件,分为现场试验和不同应力条件下的模拟试验;④根据试验性质,分为破坏性试验、非破坏性试验;⑤一般来讲,最常用的分类为环境试验、寿命试验、筛选试验、现场使用试验和鉴定试验。
几种常用的可靠性试验如下。
①环境试验。通过使用各种环境试验设备模拟气候环境或机械环境中的极端或特殊情况,加速反映产品在使用环境中的状况,验证产品是否达到其在研发、设计、制造中预期的质量目标,并分析研究环境因素对产品可靠性的影响程度及其作用机理,从而对产品整体进行评估,以确定产品的可靠性寿命。
②寿命试验。电子产品的寿命是表示其可靠性最主要的特征量。因此,电子产品的可靠性试验通常就是寿命试验,又进一步分为存储寿命试验(非工作状态)和工作寿命试验(工作状态)两类。
加速寿命试验指以不改变产品的失效机理和不增添新的失效因子为前提,通过提高试验应力,加速产品失效过程的试验。加速寿命试验具有良好的经济性,能够缩短试验周期,减少试验费用。加速寿命试验过程中应力可以采取不同的施加方式,应力保持不变的称为恒定应力加速寿命试验,应力步进式增加的称为步进应力加速寿命试验,应力连续增加的称为序进应力加速寿命试验。
③筛选试验。指将成品中潜在的早期失效产品剔除的试验,可以通过外加应力(热应力、电应力、机械应力或者几种应力的组合)或其他手段来实现。
选取筛选应力的大小和作用时间需要遵循一定的原则:筛选要针对产品最主要的失效机理;选取的应力不会破坏良好的产品,但会快速暴露有缺陷的产品;试验要追求最佳的经济效果,综合考虑试验成本、设备等条件;筛选项目的确定要有充足的数据依据,即需要通过调查研究,掌握产品的失效机理。
通常,筛选试验中可选的筛选方法有:电性能测试、寿命筛选、目检(显微镜镜检、X射线照相等)、密封检漏及环境应力筛选(加速、振动、冲击和变温等)。
扩展阅读
- 胡湘洪,高军,李劲.可靠性试验.北京:电子工业出版社,2015.
- 姜同敏,王晓红,袁宏杰,等.可靠性实验技术.北京:北京航空航天大学出版社,2012.