加速環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)

傳統(tǒng)的環(huán)境試驗(yàn)是基于真實(shí)環(huán)境模擬的試驗(yàn)方法，稱為環(huán)境模擬試驗(yàn)。這種試驗(yàn)方法的特點(diǎn)是：模擬真實(shí)環(huán)境，加上設(shè)計(jì)裕度，確保試驗(yàn)過(guò)關(guān)。其缺陷在于試驗(yàn)的效率不高，并且試驗(yàn)的資源耗費(fèi)巨大。
加速環(huán)境試驗(yàn)AET(AcceleratedEnvironmentalTesting)是一項(xiàng)新興的可靠性試驗(yàn)技術(shù)。該技術(shù)突破了傳統(tǒng)可靠性試驗(yàn)的技術(shù)思路，將激發(fā)的試驗(yàn)機(jī)制引入到可靠性試驗(yàn)，可以大大縮短試驗(yàn)時(shí)間，提高試驗(yàn)效率，降低試驗(yàn)耗損。高低溫交變?cè)囼?yàn)箱 加速環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域的研究與應(yīng)用推廣對(duì)可靠性工程的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
加速環(huán)境試驗(yàn)
激發(fā)試驗(yàn)(Stimulation)通過(guò)施加激發(fā)應(yīng)力、環(huán)境快速檢測(cè)來(lái)清除產(chǎn)品的潛在缺陷。試驗(yàn)所施加的應(yīng)力并不模擬真實(shí)環(huán)境，而以提高激發(fā)效率為目標(biāo)。
加速環(huán)境試驗(yàn)是一種激發(fā)試驗(yàn)，它通過(guò)強(qiáng)化的應(yīng)力環(huán)境來(lái)進(jìn)行可靠性試驗(yàn)。加速環(huán)境試驗(yàn)的加速水平通常用加速因子來(lái)表示。加速因子定義為設(shè)備在自然服役環(huán)境下的壽命與在加速環(huán)境下的壽命之比。
施加的應(yīng)力可以是溫度、振動(dòng)、壓力和濕度(即所謂“四綜合”)及其它應(yīng)力，應(yīng)力的組合亦是有些場(chǎng)合更為有效的激發(fā)方式。高溫變率的溫度循環(huán)和寬帶隨機(jī)振動(dòng)是*zui有效的激發(fā)應(yīng)力形式。加速環(huán)境試驗(yàn)有2種基本類型：加速壽命試驗(yàn)(AcceleratedLifeTesting)、可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)(ReliabilityEnhancementTesting)。
可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)(RET)用以暴露與產(chǎn)品設(shè)計(jì)有關(guān)的早期失效故障，高低溫交變?cè)囼?yàn)箱但同時(shí)，也用于確定產(chǎn)品在有效壽命期內(nèi)抗隨機(jī)故障的強(qiáng)度。加速壽命試驗(yàn)的目的是找出產(chǎn)品是如何發(fā)生、何時(shí)發(fā)生、為何發(fā)生磨耗失效的。
下面分別對(duì)2種基本類型進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述。
1、加速壽命試驗(yàn)(ALT)
加速壽命試驗(yàn)只對(duì)元器件、材料和工藝方法進(jìn)行，用于確定元器件、材料及生產(chǎn)工藝的壽命。其目的不是暴露缺陷，而是識(shí)別及量化在使用壽命末期導(dǎo)致產(chǎn)品損耗的失效及其失效機(jī)理。有時(shí)產(chǎn)品的壽命很長(zhǎng)，為了給出產(chǎn)品的壽命期，加速壽命試驗(yàn)必須進(jìn)行足夠長(zhǎng)的時(shí)間。
加速壽命試驗(yàn)是基于如下假設(shè)：即受試品在短時(shí)間、高應(yīng)力作用下表現(xiàn)出的特性與產(chǎn)品在長(zhǎng)時(shí)間、低應(yīng)力作用下表現(xiàn)出來(lái)的特性是一致的。高低溫交變?cè)囼?yàn)箱為了縮短試驗(yàn)時(shí)間，采用加速應(yīng)力，即所謂高加速壽命試驗(yàn)(HALT)。
加速壽命試驗(yàn)提供了產(chǎn)品預(yù)期磨損機(jī)理的有價(jià)值數(shù)據(jù)，這在當(dāng)今的市場(chǎng)上是很關(guān)鍵的，因?yàn)樵絹?lái)越多的消費(fèi)者對(duì)其購(gòu)買的產(chǎn)品提出了使用壽命要求。估計(jì)使用壽命僅僅是加速壽命試驗(yàn)的用處之一。它能使設(shè)計(jì)者和生產(chǎn)者對(duì)產(chǎn)品有更全面的了解，識(shí)別出關(guān)鍵的元器件、材料和工藝，并根據(jù)需要進(jìn)行改進(jìn)及控制。另外試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)使生產(chǎn)廠商和消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品有充分的信心。
加速壽命試驗(yàn)的對(duì)象是抽樣產(chǎn)品。
2、可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)(RET)
可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)有許多名稱和形式，如步進(jìn)應(yīng)力試驗(yàn)、應(yīng)力壽命試驗(yàn)(STRIEF)、高加速壽命試驗(yàn)(HALT)等。RET的目的是通過(guò)系統(tǒng)地施加逐漸增大的環(huán)境應(yīng)力和工作應(yīng)力，來(lái)激發(fā)故障和暴露設(shè)計(jì)中的薄弱環(huán)節(jié)，從而評(píng)價(jià)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可靠性。因此，RET應(yīng)該在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和發(fā)展周期中zui初的階段實(shí)施，以便于修改設(shè)計(jì)。
國(guó)外可靠性的有關(guān)研究人員在80年代初就注意到由于設(shè)計(jì)潛在缺陷的殘留量較大，給可靠性的提高提供了可觀的空間，另外價(jià)格和研制周期問(wèn)題也是當(dāng)今市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。研究證明，RET不失為解決這個(gè)問(wèn)題的方法之一。它獲得的可靠性比傳統(tǒng)的方法高得多，更為重要的是，高低溫交變?cè)囼?yàn)箱它在短時(shí)間內(nèi)就可獲得早期可靠性，無(wú)須像傳統(tǒng)方法那樣需要長(zhǎng)時(shí)間的可靠性增長(zhǎng)(TAAF)，從而降低了成本。