CN106990011A - 一种加速寿命试验的温度加速应力谱的确定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种加速寿命试验的温度加速应力谱的确定方法，包括以下步骤：步骤1.实测环境温度，步骤2.等步阶处理实测温度，步骤3.计算加速因子，步骤4.确定加速寿命试验温度，步骤5.计算每个加速寿命试验温度的作用时间，步骤6.绘制温度加速应力谱；对实测获取的环境温度数据进行等歩阶处理，大大简化了计算量，提高试验效率；另外，采用艾林(Eyring)模型作为加速方程，根据实测温度谱计算得出加速寿命试验的温度和时间，可以绘制加速寿命温度试验谱，直接用于试验。

Description

一种加速寿命试验的温度加速应力谱的确定方法
技术领域
本发明涉及一种加速寿命试验温度的加速应力谱的确定方法。
背景技术
寿命作为耐久性的度量，是武器装备重要的战术技术指标，是影响装备效能充分发挥的关键因素。如何设计加速寿命试验载荷谱并通过试验验证产品寿命指标是当前长寿命产品寿命分析和试验所面临的普遍问题，同时也是产品长寿命设计、分析、试验、评估及预测中的关键技术。
温度是影响装备寿命以及可靠性的一个重要因素，通过提高环境温度进行装备加速寿命试验是缩短试验时间、提高试验效率的重要方法。
目前加速寿命试验中温度加速应力的确定存在以下不足:(1)主要考虑温度应力的幅值、频次，较少考虑温度的作用时间；(2)将温度中高温和低温进行简单叠加，较少考虑温度循环作用；(3)将单一环境温度折算为单一试验温度的研究较多，将一段时间工作环境温度谱转化为试验谱的研究较少。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的不足，提供一种计算简单、试验效率高的加速寿命试验的温度加速应力谱的确定方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种加速寿命试验的温度加速应力谱的确定方法，确定加速应力谱旨在确定产品在进行加速寿命试验时的加速寿命试验温度和在每个温度下作用的时间，具体包括以下步骤：
步骤1：每隔固定时长tB,小时记录1次环境温度，得到H小时内的温度实测值{t1,t2,…tk}；
步骤2：将H小时内实测获取的环境温度数据进行等歩阶处理
(1)确定歩阶温度值
将实测数据中的温度最高值记为tmax、最低值记为tmin，
歩阶温度记为ΔT，满足公式若计算得出的ΔT＜2，则取ΔT＝2；
(2)确定歩阶
n为歩阶数，Tn＝Tmax-ΔT·n，且Tmax＝tmax；
当n＝0时，T0＝Tmax；
当n＝1时，T1＝Tmax-ΔT；
当n＝2时，T2＝Tmax-ΔT·2；
…
当n＝i时，Ti＝Tmax-ΔT·i；
当Ti＜Tmin时，取Ti＝Tmin，Tmin＝tmin；
(3)对实测数据进行歩阶处理
对于实测温度数据，当Ti＜tk≤Ti-1，取tk＝Ti-1，得到歩阶处理后的实测温度数据{t'1,t'2,…t'k}；
步骤3：计算试验加速因子AF
其中,H'是预先设定的加速寿命试验的总时间；
步骤4：确定加速寿命试验温度，利用艾林模型作为加速方程，计算得出加速寿命试验温度；
艾林(Eyring)模型为：
其中：A为待定常数，K为波尔兹曼常数，ξ为寿命特征；
将步阶处理后的实测温度代入艾林模型得，记为公式一；
将加速寿命试验温度记为tA，将其代入艾林模型得，记为公式二；
加速因子：记为公式三；
由公式一到三推导可得，试验加速因子为：其中，tA为加速寿命试验温度，t'为歩阶处理后的实测温度数据，将加速因子AF代入公式，可以由歩阶处理后的实测温度数据{t'1,t'2,…t'k}，计算得出加速寿命试验温度{tA1,tA2,…tAk}。
步骤5：计算每个加速寿命试验温度的作用时间
每个加速寿命试验温度的作用时间满足公式
步骤6：根据步骤4中得到的加速寿命试验温度和每个加速寿命试验温度的作用时间，绘制用于加速寿命试验的温度加速应力谱。
进一步，所述固定时长满足：tB＝2。
本发明的有益效果是：对实测获取的环境温度数据进行等歩阶处理，大大简化了计算量，提高试验效率；另外，采用艾林(Eyring)模型作为加速方程，根据实测温度谱计算得出加速寿命试验的温度和时间，可以绘制加速寿命温度试验谱，直接用于试验。
附图说明
图1为本发明中温度加速应力谱确定方法的流程图；
图2为本发明实施例中的实测温度谱(横轴坐标单位为小时)；
图3为本发明实施例中等歩阶处理后的温度谱(横轴单位坐标为小时)；
图4为本发明实施例中加速寿命试验的温度谱(横轴单位坐标为分钟)。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明提供了一种用于加速寿命试验的温度加速应力谱的确定方法，旨在确定某产品在进行加速寿命试验时的加速寿命试验温度和作用时间。
包括以下步骤：
步骤1：每2小时记录1次环境温度，即tB＝2，得到H小时内的温度实测值{t1,t2,…tk}；
步骤2：将H小时内实测获取的环境温度数据进行等歩阶处理
(1)确定歩阶温度值
将实测数据中的温度最高值记为tmax、最低值记为tmin，歩阶温度记为ΔT，满足公式若计算得出的ΔT＜2，则取ΔT＝2；
(2)确定歩阶
n为歩阶数，Tn＝Tmax-ΔT·n，且Tmax＝tmax；
当n＝0时，T0＝Tmax；
当n＝1时，T1＝Tmax-ΔT；
当n＝2时，T2＝Tmax-ΔT·2；
…
当n＝i时，Ti＝Tmax-ΔT·i；
当Ti＜Tmin时，取Ti＝Tmin，Tmin＝tmin；
(3)对实测数据进行歩阶处理
对于实测温度数据，当Ti＜tk≤Ti-1，取tk＝Ti-1，得到歩阶处理后的实测温度数据{t'1,t'2,…t'k}；
步骤3：计算试验加速因子AF
其中，H'是预先设定的加速寿命试验的总时间；
步骤4：确定加速寿命试验温度，利用艾林模型作为加速方程，计算得出加速寿命试验温度；
艾林(Eyring)模型为：其中：A为待定常数，K为波尔兹曼常数，ξ为寿命特征；
将步阶处理后的实测温度代入艾林模型得，记为公式一；
将加速寿命试验温度记为tA，将其代入艾林模型得，记为公式二；
加速因子：记为公式三；
由公式一到三推导可得，加速因子为：
其中，tA为加速寿命试验温度，t'为歩阶处理后的实测温度数据，将加速因子AF代入公式，可以由歩阶处理后的实测温度数据{t'1,t'2,…t'k}，计算得出加速寿命试验温度{tA1,tA2,…tAk}。
步骤5：计算每个加速寿命试验温度的作用时间
每个加速寿命试验温度的作用时间满足公式
步骤6：根据步骤4中得到的加速寿命试验温度和每个加速寿命试验温度的作用时间，绘制用于加速寿命试验的温度加速应力谱。
下面针对某一产品，给出用于加速寿命试验的温度加速应力谱的具体确定方法如下：
首先，实测获取2016年11月1日-7日青岛地区某装备工作环境温度，每2小时测量1次，如表1所示。
表1气温测量数据(单位：K)
283 283 284 286 287 287 288 288 286 285 281 281
285 285 286 288 289 290 290 289 288 287 283 283
287 287 287 288 290 291 292 292 291 290 289 285
285 286 286 287 289 290 291 291 289 289 288 284
284 287 287 288 289 291 292 292 291 290 289 285
285 282 282 283 285 286 287 287 287 285 284 280
280 284 284 285 287 288 289 289 288 287 286 282
测量时间共计168小时，实测温度谱如图2所示。
然后，对实测获取的环境温度数据进行等歩阶处理，实测数据中的温度最高值为19℃，最低值为7℃，按照公式计算得出的ΔT＜2，取ΔT＝2。
接着，按照步骤2对实测数据进行歩阶处理，处理后的数据如表2所示。
表2等歩阶处理后的温度数据(单位：K)
等歩阶处理后的温度谱如图3所示。
(3)试验加速因子AF
计划试验时间为12小时，则加速因子AF＝168/12＝14，
(4)计算得出加速寿命试验温度
根据步骤4中的公式得出相应的加速寿命试验温度，如表3所示。
表3加速寿命试验温度(单位：K)
303.61 303.61 303.61 305.89 308.18 308.18 308.18 308.18 305.89 305.89
301.32 301.32 305.89 305.89 305.89 308.18 310.48 310.48 310.48 310.48
308.18 308.18 303.61 303.61 308.18 308.18 308.18 308.18 310.48 312.77
312.77 312.77 312.77 310.48 310.48 305.89 305.89 305.89 305.89 308.18
310.48 310.48 312.77 312.77 310.48 310.48 308.18 303.61 303.61 308.18
308.18 308.18 310.48 312.77 312.77 312.77 312.77 310.48 310.48 305.89
305.89 301.32 301.32 303.61 305.89 305.89 308.18 308.18 308.18 305.89
303.61 299.04 299.04 303.61 303.61 305.89 308.18 308.18 310.48 310.48
308.18 308.18 305.89 301.32
(5)计算每个加速寿命试验温度的作用时间
每个加速寿命试验温度的作用时间为(单位：分钟)
H'k＝120/14≈8.5；
(6)绘制加速寿命试验温度应力谱，如图4所示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种加速寿命试验的温度加速应力谱的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：每隔固定时长tB,记录1次环境温度，得到H小时内的温度实测值{t1,t2,…tk}；
步骤2：将H小时内实测获取的环境温度数据进行等歩阶处理
(1)确定歩阶温度值
将实测数据中的温度最高值记为tmax、最低值记为tmin，歩阶温度记为ΔT，满足公式若计算得出的ΔT＜2，则取ΔT＝2；
(2)确定歩阶
n为歩阶数，Tn＝Tmax-ΔT·n，且Tmax＝tmax，
当Ti＜Tmin时，取Ti＝Tmin，Tmin＝tmin；
(3)对实测数据进行歩阶处理
对于实测温度数据，当Ti＜tk≤Ti-1，取tk＝Ti-1，得到歩阶处理后的实测温度数据{t'1,t'2,…t'k}；
步骤3：计算试验加速因子AF
其中，H'是预先设定的加速寿命试验的总时间；
步骤4：确定加速寿命试验温度，利用艾林模型作为加速方程，计算得出加速寿命试验温度；
艾林(Eyring)模型为：
其中：A为待定常数，K为波尔兹曼常数，ξ为寿命特征，推导可得试验加速因子为：其中，tA为加速寿命试验温度，t'为歩阶处理后的实测温度数据，将步骤3中求得加速因子AF代入公式，可以由歩阶处理后的实测温度数据{t'1,t'2,…t'k}，计算得出加速寿命试验温度{tA1,tA2,…tAk}；
步骤5：计算每个加速寿命试验温度的作用时间
每个加速寿命试验温度的作用时间满足公式
步骤6：根据步骤4中得到的加速寿命试验温度和每个加速寿命试验温度的作用时间，绘制用于加速寿命试验的温度加速应力谱。
2.一种加速寿命试验的温度加速应力谱的确定方法，其特征在于，所述固定时长满足：tB＝2。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109596667A (zh) * 2018-11-12 2019-04-09 襄阳宏伟航空器有限责任公司 基于阿累尼乌斯方程的材料寿命试验设定温度评估方法
CN111475932A (zh) * 2020-03-26 2020-07-31 青岛海尔空调器有限总公司 压缩机的测试方法及装置
CN114062825A (zh) * 2021-11-24 2022-02-18 中国科学院微小卫星创新研究院 一种无源大功率器件的寿命验证方法
CN114280097A (zh) * 2021-11-17 2022-04-05 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种基于阿伦尼斯模型的温度稳定时间加速试验方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102509023A (zh) * 2011-11-24 2012-06-20 北京航空航天大学 航天驱动组件综合应力加速寿命试验损伤累积模型的建模方法
CN102520279A (zh) * 2011-12-07 2012-06-27 中国航天科技集团公司第五研究院第五一〇研究所 空间电子设备加速寿命试验中温度加速基准应力确定方法
CN103954735A (zh) * 2014-05-04 2014-07-30 浙江省计量科学研究院 一种水质分析仪的加速寿命试验方法
CN105806877A (zh) * 2016-05-25 2016-07-27 中国电子科技集团公司第五十八研究所 一种新型cmos器件长期贮存寿命评价试验方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102509023A (zh) * 2011-11-24 2012-06-20 北京航空航天大学 航天驱动组件综合应力加速寿命试验损伤累积模型的建模方法
CN102520279A (zh) * 2011-12-07 2012-06-27 中国航天科技集团公司第五研究院第五一〇研究所 空间电子设备加速寿命试验中温度加速基准应力确定方法
CN103954735A (zh) * 2014-05-04 2014-07-30 浙江省计量科学研究院 一种水质分析仪的加速寿命试验方法
CN105806877A (zh) * 2016-05-25 2016-07-27 中国电子科技集团公司第五十八研究所 一种新型cmos器件长期贮存寿命评价试验方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
姜同敏 等: "《可靠性试验技术》", 31 July 2012, 北京航空航天大学出版社 *
肖阳 等: "导弹板级电子产品加速环境谱设计方法", 《战术导弹技术》 *
茆诗松: "加速寿命试验的加速模型", 《质量与可靠性》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109596667A (zh) * 2018-11-12 2019-04-09 襄阳宏伟航空器有限责任公司 基于阿累尼乌斯方程的材料寿命试验设定温度评估方法
CN109596667B (zh) * 2018-11-12 2021-03-09 襄阳宏伟航空器有限责任公司 基于阿累尼乌斯方程的材料寿命试验设定温度评估方法
CN111475932A (zh) * 2020-03-26 2020-07-31 青岛海尔空调器有限总公司 压缩机的测试方法及装置
CN114280097A (zh) * 2021-11-17 2022-04-05 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种基于阿伦尼斯模型的温度稳定时间加速试验方法
CN114062825A (zh) * 2021-11-24 2022-02-18 中国科学院微小卫星创新研究院 一种无源大功率器件的寿命验证方法

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