CN114323600A - 一种综合应力可靠性强化试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种综合应力可靠性强化试验方法，包括以下步骤：根据产品工作环境温度、产品的物理失效机理和温度步长，确定试验用温度应力水平；根据产品的工作环境振动、产品的物理失效机理和振动步长，确定振动应力水平；根据确定的温度应力水平和振动应力水平，同时施加到产品上，进行综合应力可靠性强化试验。本发明在试验样本为1个的情况下，可快速实施综合应力可靠性强化试验，获得可靠性强化试验的数据，为产品的设计、生产和使用提供可靠的试验数据。
Description
技术领域
本发明属于可靠性工程技术领域，具体涉及一种综合应力可靠性强化试验方法。
背景技术
传统的可靠性强化试验一般包括低温步进应力试验、高温步进应力试验、快速温变循环试验、振动步进应力试验、综合应力试验等项目，试验样本一般不少于3个，其中综合应力试验条件以前四项试验结果为基础，采用快速温变循环试验的温度应力和振动步进应力相结合的方式进行，相关方法可参见QJ20209-2012《战术导弹弹上电子设备可靠性强化试验方法》。
但是，在航天领域，受试产品成本高、子样少(大部分产品仅有1个子样)，限制了QJ20209-2012可靠性强化试验的应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种综合应力可靠性强化试验方法。本发明方案能够解决上述现有技术中存在的问题。
本发明的技术解决方案：
一种综合应力可靠性强化试验方法，包括以下步骤：
根据产品工作环境温度、产品的物理失效机理和温度步长，确定试验用温度应力水平；
根据产品的工作环境振动、产品的物理失效机理和振动步长，确定振动应力水平；
根据确定的温度应力水平和振动应力水平，同时施加到产品上，进行综合应力可靠性强化试验。
进一步的，所述的温度应力水平：
式中：T1——初始温度(℃)，一般取工作环境温度，可参照GJB 150A-2009或GJB899A-2009规定的方法确定；d——温度步长，通常为±5℃～±10℃。温度上下限根据试验目的、材料/器件耐温极限、温度摸底试验或热分析情况确定，但是不能改变产品的物理失效机理。
进一步的，所述的温度应力水平个数为3～5个。
进一步的，所述的振动应力水平：
式中：G1——初始振动均方根值(grms)，一般取工作环境振动，可参照GJB 150A-2009或GJB 899A-2009规定的方法确定；g——振动步长，通常为1grms～10grms。最高振动水平根据试验目的、振动测定试验或者振动仿真情况确定，但是不能改变产品的物理失效机理。
进一步的，综合考虑产品耐受振动特性以及试验目的、时间和经费，所述的振动应力水平个数为2～3个。
进一步的，所述的温度应力水平和振动应力水平施加到产品上的方法为：
在第一个温度应力水平下，依次完成每个振动应力水平的试验；
在第二个温度应力水平下，依次完成每个振动应力水平的试验；
如此循环直到所有温度应力水平下的振动应力水平试验都完成。
进一步的，所述的振动应力水平在试验过程中为从低到高进行试验。
进一步的，所述的温度应力水平为从低到高进行试验。
本发明与现有技术相比的有益效果：
本发明通过保持温度应力和振动应力同时施加，且交替步进，在试验样本为1个的情况下，可快速实施综合应力可靠性强化试验，获得可靠性强化试验的数据，为产品的设计、生产和使用提供可靠的试验数据。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本发明实施例提供的一种综合应力可靠性强化试验方法步骤示意图；
图2示出了根据本发明实施例提供的综合应力可靠性强化试验只考虑高温的剖面示意图；
图3示出了根据本发明实施例提供的综合应力可靠性强化试验考虑高温和低温的剖面示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
如图1所示，根据本发明实施例提供一种综合应力可靠性强化试验方法，包括以下步骤：
步骤一，根据产品工作环境温度、产品的物理失效机理和温度步长，确定试验用温度应力水平；
进一步的在一个实施例中，温度应力水平：
式中：T1——初始温度(℃)，取工作环境温度，可参照GJB 150A-2009或GJB 899A-2009规定的方法确定；d——温度步长，通常为±5℃～±10℃。优选的在一个实施例中，温度应力水平不应大于产品的温度上下限，从而保证不对产品产生额外的破坏性试验。温度上下限根据试验目的、材料/器件耐温极限、温度摸底试验或热分析情况确定，但是不能改变产品的物理失效机理。
进一步的在一个实施例中，综合考虑产品耐受温度特性以及试验目的、时间和经费，温度应力水平个数为3～5个。
步骤二，根据产品的工作环境振动、产品的物理失效机理和振动步长，确定振动应力水平；
进一步的在一个实施例中，振动应力水平：
式中：G1——初始振动均方根值(grms)，取工作环境振动，可参照GJB 150A-2009或GJB 899A-2009规定的方法确定；g——振动步长，通常为1grms～10grms。优选的在一个实施例中，振动应力水平不应大于产品的振动上限，从而保证不对产品产生额外的破坏性试验。最高振动水平根据试验目的、振动测定试验或者振动仿真情况确定，但是不能改变产品的物理失效机理。
进一步的在一个实施例中，综合考虑产品耐受振动特性以及试验目的、时间和经费，振动应力水平个数为2～3个。
步骤三，根据确定的温度应力水平和振动应力水平，同时施加到产品上，进行综合应力可靠性强化试验。
进一步的在一个实施例中，温度应力水平和振动应力水平施加到产品上的方法为：
S3.1在第一个温度应力水平下，从依次完成每个振动应力水平的试验；
S3.2在第二个温度应力水平下，从依次完成每个振动应力水平的试验；
S3.3如此循环直到所有温度应力水平下的振动水平试验都完成。
进一步的在一个实施例中，温度应力水平为从低到高进行试验，振动应力水平为从低到高进行试验。
为了对本发明提供的一种综合应力可靠性强化试验方法有更进一步了解，下面结合具体实例及附图进行详细说明。
在第一个综合应力可靠性强化试验中，选用3个温度应力水平和2个振动应力水平，
以i＝3、j＝2为例，温度仅考虑高温，不考虑低温，确定综合应力施加时序为(1，1)→(1，2)→(2，1)→(2，2)→(3，1)→(3，2)，试验剖面如图2所示。
以i＝3、j＝2为例，温度既考虑高温又考虑低温，且高温和低温应力水平数相同、同步调整，确定综合应力施加时序为(1，1)→(1，2)→(2，1)→(2，2)→(3，1)→(3，2)，试验剖面如图3所示。
综上，本发明提供的一种综合应力可靠性强化试验方法，相比于现有技术至少具有以下优势：
(1)本发明只采用一个试验子样完成综合应力可靠性强化试验，满足了高成本试验子样的条件下对综合应力可靠性强化试验的需求，为成本高、可靠性要求高的产品提供了解决方案；
(2)本发明通过减少综合应力之前的试验阶段，避免依次开展低温步进应力试验、高温步进应力试验、快速温变循环试验、振动步进应力试验等试验项目，减少了试验子样的数目，节省了试验成本和时间。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (8)
1.一种综合应力可靠性强化试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据产品工作环境温度、产品的物理失效机理和温度步长，确定试验用温度应力水平；
根据产品的工作环境振动、产品的物理失效机理和振动步长，确定振动应力水平；
根据确定的温度应力水平和振动应力水平，同时施加到产品上，进行综合应力可靠性强化试验。
2.根据权利要求1所述的一种综合应力可靠性强化试验方法，其特征在于，所述的温度应力水平：
式中：T1——初始温度(℃)，一般取工作环境温度，可参照GJB 150A-2009或GJB 899A-2009规定的方法确定；d——温度步长，通常为±5℃～±10℃。温度上下限根据试验目的、材料/器件耐温极限、温度摸底试验或热分析情况确定，但是不能改变产品的物理失效机理。
3.根据权利要求2所述的一种综合应力可靠性强化试验方法，其特征在于，所述的温度应力水平个数为3～5个。
4.根据权利要求1所述的一种综合应力可靠性强化试验方法，其特征在于，所述的振动应力水平：
式中：G1——初始振动均方根值(grms)，一般取工作环境振动，可参照GJB150A-2009或GJB 899A-2009规定的方法确定；g——振动步长，通常为1grms～10grms。最高振动水平根据试验目的、振动测定试验或者振动仿真情况确定，但是不能改变产品的物理失效机理。
5.根据权利要求4所述的一种综合应力可靠性强化试验方法，其特征在于，所述的振动应力水平个数为2～3个。
6.根据权利要求1所述的一种综合应力可靠性强化试验方法，其特征在于，所述的温度应力水平和振动应力水平施加到产品上的方法为：
在第一个温度应力水平下，依次完成每个振动应力水平的试验；
在第二个温度应力水平下，依次完成每个振动应力水平的试验；
如此循环直到所有温度应力水平下的振动应力水平试验都完成。
7.根据权利要求6所述的一种综合应力可靠性强化试验方法，其特征在于，所述的振动应力水平在试验过程中为从低到高进行试验。
8.根据权利要求6所述的一种综合应力可靠性强化试验方法，其特征在于，所述的温度应力水平为从低到高进行试验。
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