JP2002515971A

JP2002515971A - 製品耐久性確認用正弦波振動試験

Info

Publication number: JP2002515971A
Application number: JP52106997A
Authority: JP
Inventors: ジュンミンフ
Original assignee: フォードモーターカンパニー
Priority date: 1995-12-01
Filing date: 1996-12-02
Publication date: 2002-05-28
Also published as: WO1997021087A1; HK1017072A1; US5847259A; DE69622186T2; DE69622186D1; EP0864080A1; CN1201522A; EP0864080B1; CN1136445C

Abstract

(57)【要約】製品の加速した実験室正弦波振動試験をするための試験プロフィールを決めるための方法であって、（ｉ）周波数スイープのための形式および速度を選択するステップ、（ii）予想される現場振動レベルを表す、単純化した合成パワースペクトル密度関数ＰＳＤ_jを創り出すステップ、（iii）このＰＳＤ_j関数に対応する加速力関数Ｇ_T（ｆ）を創り出すステップ、（iv）この製品のための応力応答曲線Ｈ（ｆ）を決定するステップ、（ｖ）周波数スイープ数Ｎ_Wを試験装置の能力および使える試験時間に基づいて選択し、およびＧ_T（ｆ）を実行するために必要な加速力Ｇ_Uの範囲をの関係から計算するステップ、（vi）加速力Ｇ_Uを再計算するステップ、並びに次に（vii）選択した変量を使ってこの製品を試験し、Ｎ_W試験スイープの全てに亘って試験故障が認められないとき、この製品に要求される性能寿命を実証するステップを含む方法。

Description

【発明の詳細な説明】製品耐久性確認用正弦波振動試験本発明は、故障物理と損傷の相関を使う実験室での加速正弦波振動試験に基づき電子製品の動作耐久性を確認するためのコンピュータプログラムおよび方法に関する。本発明は、故障物理と損傷の相関を使う実験室での正弦波振動試験に基づき電子製品の動作耐久性を確認する方法にも関する。実際の運転状態中に自動車部品に加わる振動負荷は、異なる現場運転ルートに相当する幾つかの不規則過程の組合せである。品質を改善し、試験時間およびコストを低減するために、通常、実験室試験を加速した形で製品に行う。自動車産業では、装置コストが安く且つ試験の段取りおよびモニタが便利であるために、正弦波振動を使う加速試験が広く使われている。このデータを実際の現場データと正しく相関付けられれば、この正弦波振動試験が製品の耐久性を正しく確認する。本発明は、実験室試験で発生した振動故障が現場で不規則振動が惹き起す故障と同等であるように、故障物理・損傷等価法に基づいて正弦波振動試験方法論を決めるための試験方法論を展開しようとする。現場の不規則振動プロフィールおよび所望の製品寿命に基づいて、振動レベルおよび試験時間を含む実験室正弦波振動試験環境を定義する。もし、製品がこの実験室試験環境に耐え抜くなら、それは、所望の寿命中は現場で生き残ることができる。本発明は、製品の加速した実験室正弦波振動試験をするための試験プロフィールを決めるためのコンピュータプログラムおよび方法であって：（ｉ）この加速試験で使用すべき周波数スイープのための形式および速度も選択するステップ、（ii）単純化した合成パワースペクトル密度関数ＰＳＤ_jで、計数逓減率、予想される現場振動レベルでの不規則振動負荷に対するＰＳＤの代表を含む関数を創り出すステップ、（iii）この製品にこのＰＳＤ_j関数に対応する試験加速力を生ずるために、ＰＳＤ_jに対応し且つこれらのＰＳＤ計数逓減率を使って加速度関数Ｇ_T（ｆ）を創り出すステップ、（iv）これらの入力加速力から局部振動応力への伝達率関数の代表である、この製品のための応力応答曲線Ｈ（ｆ）を計算するステップ、（ｖ）Ｇ_T（ｆ）を実行するために必要な加速力Ｇ_Uの範囲をの関係から計算し、次に試験装置の能力および使える試験時間に基づいて周波数スイープ数Ｎ_Wを選択するステップ、（vi）これらの計数逓減率および選択したＮ_W値に基づいて加速力Ｇ_Uを再計算するステップ、並びに次に（vii）選択したスイープ形式、スイープ速度、Ｇ_U加速力およびＮ_W周波数スイープを使ってこの製品を試験し、Ｎ_W試験スイープの全てに亘って試験故障が認められないとき、この製品に要求される性能寿命を実証するステップを含むプログラムおよび方法を記載する。さて、例として、添付の図面を参照して、本発明を更に詳しく説明する。それらの図面で：図１は、広帯域不規則振動のための補正係数を示すグラフであり；図２は、現場データからなるＰＳＤ曲線の例を示し；図３は、屈曲点での単位加速度による応力・周波数応答曲線の例を示し；図４は、この実験室加速度スイーププロフィールの試験負荷レベル対周波数のグラフであり；図５は、車輌内の与えられた位置にある特定の製品の実験室振動レベル対必要な試験期間の例を示し；図６は、異なる材料の積分比に対する減衰比の影響を示し；図７は、積分比に対する疲労特性の影響を、得た調整曲線を含めて示し；図８は、車輌内の与えられた位置に対する必要な試験スイープ数の関数としての包括的実験室振動加速レベルを示し；図９は、本発明の方法による方法およびプログラムで制御されるコンピュータシステムの概略ブロック線図を示し；並びに図１０は、本発明の方法によるコンピュータプログラムの流れ線図を示す。現場での損傷の推定不規則振動を受けての疲労損傷は、マイナーの法則に基づいて推定することができる：但し、ｎ（Ｓ_A）は応力振幅レベルＳ_Aで加えたサイクル数であり、Ｎ（Ｓ_A）は応力Ｓ_Aを加えて損傷に至るまでの平均サイクルである。通常、Ｓ_AとＮ（Ｓ_A）の間の関係（Ｓ−Ｎ曲線）は、次の公式で表す：但し、Ｃおよびｍは、与えられた温度、平均応力および表面状態に対する材料定数である。各路面によって生ずる不規則振動が定常的ガウス過程またはガウス分布であるとすると、全ての現場ルートに対する全累積損傷は、次の式で推定することができる：但し、Ｍ_iはｉ番目の路面に対する運転マイル数(=キロメートル／1.609)；Γ（．）はガンマ関数；ｌ_iは図１に示す通りの帯域幅に対する補正係数；ｖ_iは測定するパワースペクトル密度（ＰＳＤ）に対する運転速度(ＭＰＨ=キロメートル毎時／1.609)；およびＰＳＤ_g,i（ｆ）は現場入力加速度のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）関数である。Ｈ（ｆ）は、ＣＡＥツールを使って動的応力解析から得られる、この入力加速度から局部応力への伝達率である応力応答関数であり；ｆ_min およびｆ_maxは加えた周波数の上限および下限である。この限界は、限界外のＰＳＤ_g（ｆ）値がピーク値の０．００１未満であるように決める。式３のｆ_0.1項は、次の式によって決る平均周波数である：実験室の正弦波試験で生ずる損傷の推定実験室試験では、従来、対数スイープ試験と線形スイープ試験を一定の速度で行う。対数スイープに対しては：但し、ＡおよびＢはこのスイープ速度を決めるための定数である。式５から：と決めることができる。そこで、各周波数間隔に対する実際のサイクル数は、次の式によって推定できる：Ｄ_nをｎ_i（Ｓ_A）と書き、式２および式７を式１に代入すると、対数スイープ試験での全損傷Ｄ_Tが得られる：但し、Ｇ_T（ｆ）はこの試験の入力加速度の振幅であり、Ｎ_Wは正弦波スイープの数（低周波から高周波へおよび高周波から低周波へ戻る）に関して必要な試験期間である。線形スイープに対しては：但し、Ａ’およびＢ’はこのスイープ速度を決めるための定数である。式９から：と決めることができる。そこで、各周波数間隔に対する実際のサイクル数は、次の式によって推定できる：従って、線形スイープ試験での全損傷を次の式で推定できる：式７で示したように、対数周波数スイープは、与えられた周波数増分に対して、線形スイープ試験と同じサイクル数を与え、周波数レベルと独立である。しかし、同じ周波数増分に対して、線形スイープは、式１１によって、高周波で大きいサイクル数を与える。実際には、（低周波に対応する）非常に大きな加速度振幅のサイクルおよび（高周波に対応する）非常に小さな加速度振幅のサイクルは、（中心極限定理によって）中間の加速度振幅のサイクルより少ない。従って、実験室試験では対数周波数スイープが線形周波数スイープより望ましい。何故なら、後者は、高周波数範囲のサイクルが多過ぎることになるかも知れないからである。このスイープ速度は、この構造体が期待する反応を出来ないほど高くてはならず、大振幅と小振幅の間が連続する物理的効果が出ないほど低くてもならない。自動車のインストルメント・クラスタおよび関連する電子装置モジュールに対する一つの好適例は、５Ｈｚから２００Ｈｚまでの１０分のスイープが適当である。この場合、５Ｈｚから２００Ｈｚまで１０分間スイープすること（ｔ＝０でｆ＝５Ｈｚ、およびｔ＝６００でｆ＝２００Ｈｚ）が、定数値Ａ＝０．００２６７およびＢ＝０．７となり、その結果：従って、加速実験室試験での全損傷を次のように計算する：損傷等価法先に説明した近似は、実験室で所定の試験期間で発生した損傷が所望の製品寿命期間に現場で発生したものと同じであるように試験期間を定めた実験室試験方法論の展開を可能にする。即ち：Ｄ_F（寿命）＝Ｄ_T（試験期間）１５従って、適当な試験期間を指定すれば、式３および式１４から、必要な実験室試験レベルを計算することができ、または適当な試験レベルを指定すれば、必要な試験期間を計算することができる。正弦波スイープの数Ｎ_Wは次のようになる：式１６は、必要な正弦波スイープの数が材料の疲労特性および応力応答関数（それは有限要素法解析によって決められる）に依ることを示す。製品の寿命要件は、各ルートに対する車輌による移動距離（マイル=キロメートル／1.609で）Ｍ_i に反映する。実験室試験要件の決定実験室正弦波試験を現場で観察される不規則振動と相関させるために、耐久性試験仕様書を記述するための方法が、現場負荷測定値を入力変数として使って、損傷等価法に基づいてもよい。典型的な現場環境および寿命目標に対応する実験室試験要件の決定には、スイープ形式およびスイープ速度、実験室試験プロフィールの形態（または計数逓減率）、試験スイープ数、並びに、実験室試験プロフィールのレベルの決定がある。これらのパラメータを決定するためには、現場で測定した典型的ＰＳＤを単純化すべきであり、製品の応力応答曲線を計算すべきである。好適加速試験法の説明上に議論した仮定および理論に基づき、加速して製品の耐久性を確認するための振動試験要件を決める方法を以下のステップで表すことができる：（ｉ）スイープ形式およびスイープ速度を選択すること対数周波数スイープは、与えられた周波数増分に対して、同じサイクル数を与え、周波数レベルと独立である。しかし、同じ周波数増分に対して、線形スイープは、高周波で大きいサイクル数を与える。実際には、対数周波数スイープが線形周波数スイープより望ましい。何故なら、後者は、高周波数範囲のサイクルが多過ぎることになるかも知れないからである。これらの理由で、この好適試験方法では、対数周波数スイープを使う。スイープ速度は、この構造体が期待する反応を出来ないほど高くてはならない。このスイープ速度は、大振幅と小振幅の間が連続する効果が負荷を適当に分布しないほど低くてもならない。５Ｈｚから２００Ｈｚまでの１０分のスイープ（Ａ＝０．００２６７）が適当と思われるが、特定の加速試験の必要に応じて、５分ないし３０分のスイープ速度を使ってもよい。高周波数環境にさらされる部品に対しては、２，０００Ｈｚまでの周波数が必要かも知れない。（ii）現場測定ＰＳＤを単純化すること現場の不規則振動負荷は、典型的に直面する各路面に対して測定したパワースペクトル密度（ＰＳＤ）曲線である。典型的な製品取付け位置での典型的な車輌振動環境を代表するものとしての合成ＰＳＤ曲線を図３に示す。この合成ＰＳＤ曲線は、現場で測定したＰＳＤデータから得て、それを図３に破線で示すように、４段のステップ関数に単純化した。各段の段付き点での周波数をｆ₀＝０、ｆ₁ ＝５０、ｆ₂＝１００、ｆ₃＝１５０、およびｆ₄＝２００と指定する。この仮定の設定は、エンジンに取付けた部品の模擬振動には不適当かも知れない。このＰＳＤの段（ＰＳＤ₁、ＰＳＤ₂、ＰＳＤ₃およびＰＳＤ₄）は、以下のように加重平均（エネルギー等価）によって決める：但し、平均周波数ｆ_g,iは式４によって計算する。従って、代表的製品取付け位置に対する合成ＰＳＤは、次のように表すことができる：但し、ａ²はＰＳＤ₁とＰＳＤ₂の比であり、ｂ²はＰＳＤ₁とＰＳＤ₃の比であり、およびｃ²はＰＳＤ₁とＰＳＤ₄の比である。これらの係数ａ²、ｂ²およびｃ²は、図３および図４に示すように、合成ＰＳＤに於ける多重周波数帯域の相対エネルギーレベルに相当する。（iii）実験室試験プロフィールの形態を決定すること実験室試験力プロフィールの形態は、単純化した合成ＰＳＤ曲線の形態に従って決る。この試験の入力エネルギー分布（周波数領域で）が現場で直面するものと同じであることを保証するために、以下のステップ関数を正弦波加速度入力（ｇ単位で測定した加速力）として使うべきである。何故なら、それが式１８で表すＰＳＤのステップ関数をシミュレートするからである：但し、計数逓減率定数ａ、ｂ、およびｃは式１８を基に決め、Ｇ_uは、この試験プロフィールの最高加速度レベルであり、試験する製品に働く最大振動力にも相当する。この正弦波加速度入力関数Ｇ_T（ｆ）を図４に周波数領域で示す。従って、負荷レベルＧ_T（ｆ）に対する計数逓減率定数がこの実験室試験プロフィールの形態を決める。（iv）応力応答曲線を計算すること製品の応力応答曲線Ｈ（ｆ）は、ヒビット、カールソーンおよびソレッセン社（米国ロードアイランド州ポータケット市メインストリート１０８０）が販売する、ＡＢＡＱＵＳ有限要素法解析ソフトウェアツールのような、ＣＡＥツールを使って動的応力解析から得る。この応力応答曲線Ｈ（ｆ）は、入力加速力から局部振動応力への伝達率関数である。得られるＨ（ｆ）のデータファイルは、この技術分野でよく知られるように、選択した周波数に対するＨ値のリストであり、次のステップで試験負荷レベルの決定に使用する。（ｖ）試験スイープ数を指定することスイープ数は、試験装置の能力および使える試験時間に基づいて指定することができる。効率的な試験計画案を公式化するときは、スイープが少ない方がよい。しかし、精度の見方から、スイープ数の減少は高い加速力レベルを要求し、それが製品故障機構にずれを生じ、または試験装置がそれを発生できないかも知れないので、多くの周波数のスイープが組込まれるほど、現場の加速度をより正確にシミュレートする。先のステップで計算した、図２に示すもののような、応力周波数応答曲線Ｈ（ｆ）を、式１８および式１９と共に、式１６に代入して、最高振動加速度レベルと所望のスイープ数との間の関係を次のように決めることができる：この式は、スイープ数Ｎ_Wの関数としてＧ（ｆ）加速力に対する回答を与える。これらの関係は、図５にＧ_U線で示すようにプロットすることができる。必要なａＧ_U、ｂＧ_U、およびｃＧ_U加速力も、加速力とこれらの試験の間に必要な試験時間との間の妥協点を決めるためにプロットする。例えば、Ｇ_U線は、０〜５０Ｈｚの周波数帯域に対し約４．２ｇ、５０〜１００Ｈｚの周波数帯域に対し１．６ｇ、１００〜１５０Ｈｚの周波数帯域に対し０．９４ｇ、および１５０〜２００Ｈｚの周波数帯域に対し１．９ｇの加速度を要することを示す。試験装置がこれらの負荷を発生できたとしても、低ｇ負荷での多数の周波数のスイープの方が現場で実際に観察されるｇ負荷をより正確に近似するので、それらが好ましい。そこで、使える試験時間、試験装置の能力、および故障機構のずれに関する懸念に基づいて、総合的な判断をすることができる。一般的に、１８ないし３６スイープを推奨するが、特定の試験要件によって５ほどの少ない、および１００もの多くのスイープが要求されるかも知れない。この好適方法では、１８スイープをＮ_Wの好適数と見なす。（vi）負荷レベルを指定すること一旦、上記のステップ（ｖ）で振動スイープ数を決めると、振動試験入力の負荷レベルを、式１９および式２０に従って計算し、または図５に示すＧ_U、ａＧ_U 、ｂＧ_U、およびｃＧ_U線から読取ることができる。実験室試験装置を所定の周波数帯域に亘って選択した加速度レベルに設定する。（vii）実験室試験を実施すること次に、実験室加速試験を、選択したスイープ形式、選択したスイープ速度、形態／計数逓減率およびスイープ数を使って実施する。試験中に故障が見られなかったら、その製品の提案する設計は、その製品の予想寿命中に現場運転中には故障しないのが当然である。もし、その製品が実験室試験が完了する前に故障したら、実験室試験を延して、延長した試験期間に対する、または拡大したサンプル試験に対する追加の故障を定量しなければならない。必要な追加の試験、および実験室試験が成功であるか失敗であるかを決めるための方法は、１９９５年１０月１６日出願の“加速信頼性確認試験に於けるサンプルサイズを小さくする方法 ”という名称の本出願人の米国特許同時係属出願第０８／５４３，４１８号に開示されていて、それを参考までにここに援用する。インストルメント・クラスタの例この節では、例としてインストルメント・クラスタを使って、上に説明した加速耐久性試験法の用途を説明する。このインストルメント・クラスタは、プラスチック箱、プリント配線基板（ＰＷＢ）、および装入リード線付の幾つかの重い表示器部品から成る。可能性のある故障機構は、部品装入リード線の下角での振動による疲労である。応力振幅Ｓとこのリード線材料の故障までのサイクル数の間の関係は、材料の疲労試験から決め、次の通である：対数周波数スイープを選択し、スイープ速度を５Ｈｚから２００Ｈｚまで１０分間スイープとして選ぶ。図３は、定地試験中に七つの路面上を運転した、軽量トラックのインストルメントパネルで測定した七つのＰＳＤ曲線を示す。平均運転速度、必要な運転距離、および運転時間を表１に示す。この定地運転試験は、この軽量トラックの顧客の使い方で１５０，０００マイル（２４０，０００ｋｍ）に相当すると考えてもよい。これら七つのＰＳＤ曲線および表１に記載する情報を基に、式１７および式１８に従って合成ＰＳＤ曲線を決定する。図３の破線の曲線は、この合成ＰＳＤ曲線で、それを使ってこの試験の加速度レベルを決定する。この合成ＰＳＤ曲線から、実験室試験プロフィールの形態を決める定数ａ、ｂ、およびｃを式１８からａ＝０．３３、ｂ＝０．２２、およびｃ＝０．０６と計算する。有限要素法を使って、動的振動応力解析を行った。リード線の根本での応力応答曲線Ｈ（ｆ）を得て、図２にプロットする。この応力応答曲線と材料特性ｍ＝６．１１（式２１が与える）を式２０に代入し、最高振動レベルと必要なスイープ数の間の関係を図５にプロットする。もし、過少スイープと過大スイープの間の妥協として、Ｎ_W＝１８を選択するなら、振動レベルを式１９に従って計算する。結果を表２に要約する。各スイープに対する試験時間が２０分であるので、各軸に対する試験時間は６時間（２０分×１８スイープ）で、全試験時間は、３軸試験に対して１８時間である。表１．現場道路負荷状態（１５０，０００マイル（２４０，０００ｋｍ）相当）表２．現場損傷に相関付けたインストルメント・クラスタの実験室試験要件包括的試験要件の決定表２に指定する実験室試験要件は、可能性ある故障に関連する材料の特性が分っていて、伝達関数が動的有限要素法解析から計算できる、特定の製品用である。しかし、これらの特性が容易に使えないか、分らないとき、与えられた車輌位置に対する包括的実験室試験要件が必要かも知れない。この場合、この方法が伝達率および材料特性と無関係であるように、実験室試験方法を開発しなければならない。控えめな技術的仮定を使って、伝達率（応力応答関数）および材料特性の影響を推定してもよい。本発明が提案する方法は、適度に控えめな実際的アプローチを提供する。スイープ形式およびスイープ速度、実験室試験プロフィールの形態、並びに試験スイープ数を決定するための手続きは、上に説明したのと同じである。試験入力のレベルを決めるための方法だけを、以下に説明するように、修正する。式２０で表される最高振動レベルと所望のスイープ数との間の関係を次のように書くこともできる：大抵の製品に対し、伝達率関数は、図２のように、その製品の固有共振振動数で鋭いピークを有する。従って、この伝達率関数を次のように１自由度の公式で近似してもよい：但し、Ｄは局部応力と相対変位の間の関係を示す定数であり、ｆ_nはこの構造体の固有共振振動数であり、およびｚは減衰比である。Ｈ（ｆ）の形態が鋭いピークを形成するので、式２２の分子と分母の両方で、固有振動数を含む周波数範囲の外側の積分値は、非常に小さいだろう。従って、式２２の伝達率の影響は、以下の積分比を調べることによって推定できる：但し、ｆ_iないしｆ_i+1は、１次振動数を含む周波数範囲である。式２３を式２４に代入すると、積分比の値を減衰比ｚおよび疲労特性ｍの関数として得る。大抵の製品および構造体に対して、減衰比は、通常ｚ＝１％とｚ＝５％の間であり、疲労特性は、通常ｍ＝１．５とｍ＝５の間である。図６は、積分比に対する減衰比の影響が非常に強くはないことを示す。しかし、積分比は、材料特性ｍに強く依存する。製品の減衰比は、通常５％未満であるので、図７に示すように、ｚ＝５％に基づく調整曲線を上限として得る。この調整曲線を次の式で表す：積分比＝０．０９（５．３−ｍ）²＋０．１８２５従って、式２２の入力加速度の上限に対する伝達率の影響を次のように推定できる：さて、更に疲労特性をｍ＝３（これは、自動車部品で最も頻繁に使われる材料に対する平均値である）と仮定すると、試験入力に対する最高か速力レベルを決めるための次の式を創ることができる：そこで、インストルメントパネルに取付けた任意の製品に対する控えめな試験要件を決める。上記のステップ（ｖ）と同様に、最高加速力レベルと必要なスイープ数の間の関係を図８にプロットする。スイープ数Ｎ_W＝１８を選択し、振動レベルを式２７によって計算し、それを表３に要約する。各スイープに対する試験時間が２０分であるので、合計試験時間は、３軸試験に対し１８時間である。結果を表３に要約する。明らかなように、この方法は、ステップ（ｖ）で式２０の代りに式２７を使えるようにするために、一般的技術的仮定を使い、次にそれが、もし上述の仮定が有効であれば、ステップ（vi）を省略できるようにする。表３．インストルメントパネルに取付けた製品の実験室試験要件要約すると、製品の耐久性を保証するための実験室試験要件は、その製品の形状寸法および故障に関連する材料に依る。与えられた試験時間に対して必要な振動レベル、または与えられた振動レベルに対して必要な試験時間は、構造的伝達率を計算でき、材料特性が既知であれば、既知の形状寸法の製品に対して正確に決定できる。正確な振動仕様を、車輌の距離／速度および実際の顧客の使い方プロフィールでその製品を取付ける車輌領域で測定したＰＳＤ曲線に従い、損傷等価法に基づいて創ることができる。形状寸法および材料特性が未知であれば、控えめな技術仮定を使って、一般的にこれらの関数に無関係な加速試験を行ってもよい。この方法を使うことで、１５０，０００マイル（２４０，０００ｋｍ）の運転をたった１８時間の加速実験室振動試験でシミュレート可能になる。本発明による方法は、特別な目的のコンピュータ／マイクロコントローラか、図９に全体を１００で示す汎用コンピュータで実施してもよい。コンピュータ１００には、入力装置１４０およびセンサ１５０からデータを受ける入／出力ドライバ回路装置１０２がある。入力装置１４０の例は、コンピュータキーボードであり、一方、センサ１５０の例には、電圧センサ、振動センサ、ストレーンゲージ、加速度計、ロードセル、トルクセンサ等があり、入／出力ドライバ１０２は、ここに説明した方法に従って計算その他のステップを行う中央処理装置（ＣＰＵ）１１０に結合されている。本発明用に使用するＣＰＵの例は、ヒューレット・パッカード社（米国カリフォルニア州パロアルト市）のＰＡ−ＲＩＳＣ７２００プロセッサである。中央処理装置１１０に命令するプログラムは、記憶装置１２０内に記憶されていて、その装置には、ハードドライブ、フロッピードライブ、不揮発性メモリまたは、本発明に従ってアルゴリズムおよびコンピュータプログラムを記録および再生できる、その他の記憶媒体があってもよい。記憶装置１２０は、このコンピュータプログラムを実行する間に必要で、この記憶装置１２０に最も効率よく記憶および検索できる、種々の物理的パラメータ、分布状態、材料データベース、負荷（環境のまたは道路負荷）データベース、物理的特性表示等も含んでもよい。中央処理装置１１０も、この中央処理装置１１０が処理するコンピュータプログラムおよびデータの選択した部分を受けて記憶するために十分なメモリ１１４に結合されているので。入／出力ドライバ１０２の他の出力は、ＣＲＴディスプレイのようなシステムディスプレイ１６０およびプロッタ／プリンタ２１０に、および試験する製品１８０に作用する試験装置１７０に結合してもよい。試験装置１７０は、製品１８０についての試験を制御するために、必要に応じて周波数分布、負荷振幅、電圧等を指定するため、コンピュータ１００からの命令に直接反応してもよい。試験装置１７０の例には、電力増幅器、加振台、励振器制御装置、記録計、状態調節増幅器、測定増幅器、および力変換器がある。先に議論したように、多重センサ１５０（電圧センサ、ストレインゲージ、加速度計、ロードセル、トルクセンサのような）を直接製品１８０に結合するか、または、もし、位置センサ、ストレインゲージまたはその他の類似のセンサが試験装置１７０に含まれていなければ、そのようなセンサ１５０を試験装置１７０に直接的または間接的に結合してもよい。本発明による方法は、図９に示すような、汎用コンピュータで完全自動化してもよく、またはディスプレイ１６０に表示される情報および指示に従って、試験装置およびセンサの制御装置を操作者が操作することによって部分的に実施してもよい。種々の英数字の入力を入力装置１４０から、または種々の可搬性記憶媒体１２２から入れてもよい。そのような可搬性記憶媒体の例には、磁気フロッピーディスク、磁気テープおよび光ディスクがあり、それを互換性があるドライブ１２６で読み、次にそのドライブを入／出力ドライバ１０２にか、または直接記憶装置１２０に結合してもよい。本発明による方法／プログラムか、このプログラムを実行するために必要な種々のデータ、またはその両方を磁気記憶媒体１２２に記憶し、それによって分配してもよい。コンピュータ支援エンジニアリング（ＣＡＥ）ワークステーション１９０の出力をコンピュータ１００の入力装置１４０か、または入／出力ドライバ１０２に直接結合することも可能であるかも知れない。この様にして、実際のプロトタイプ試験データではなく、ＣＡＥワークステーションの設計を直接コンピュータ１００に送込んで、本発明の方法に従って解析および試験してもよい。類似の方法で、入／出力ドライバ１０２を直接ＣＡＥワークステーションに結合して、試験および解析の結果をこのＣＡＥワークステーションで開発されている製品設計に直接結合し、これらの試験結果に従って製品設計のパラメータを適当に調節することも可能である。プロトタイプを作って、それを上に議論したように試験装置１７０およびセンサ１５０で試験するのではなく、有限要素法解析および耐久性解析法を使ってＣＡＥワークステーションで加速試験方法論をシミュレートすることも可能かも知れない。このシミュレーション試験は、コンピュータ１００か、または本発明の教示によるコンピュータプログラムで実行してもよく、製品を設計および解析するためにこのＣＡＥワークステーションに使用するソフトウエアにモジュールとして組込んでもよい。こういう事情なので、本発明によるコンピュータプログラムは、多分直接ＣＡＥワークステーション１９０で実行されるだろう。本発明による方法を実施するための論理流れ図を図１０に示す。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成９年１１月５日（１９９７．１１．５）【補正内容】明細書製品耐久性確認用正弦波振動試験本発明は、故障物理と損傷の相関を使う実験室での加速正弦波振動試験に基づき電子製品の動作耐久性を確認するためのコンピュータプログラムおよび方法に関する。本発明は、故障物理と損傷の相関を使う実験室での正弦波振動試験に基づき電子製品の動作耐久性を確認する方法にも関する。実際の運転状態中に自動車部品に加わる振動負荷は、異なる現場運転ルートに相当する幾つかの不規則過程の組合せである。品質を改善し、試験時間およびコストを低減するために、通常、実験室試験を加速した形で製品に行う。自動車産業では、装置コストが安く且つ試験の段取りおよびモニタが便利であるために、正弦波振動を使う加速試験が広く使われている。このデータを実際の現場データと正しく相関付けられれば、この正弦波振動試験が製品の耐久性を正しく確認する。本発明は、実験室試験で発生した振動故障が現場で不規則振動が惹き起す故障と同等であるように、故障物理・損傷等価法に基づいて正弦波振動試験方法論を決めるための試験方法論を展開しようとする。現場の不規則振動プロフィールおよび所望の製品寿命に基づいて、振動レベルおよび試験時間を含む実験室正弦波振動試験環境を定義する。もし、製品がこの実験室試験環境に耐え抜くなら、それは、所望の寿命中は現場で生き残ることができる。米国特許明細書Ａ−３７１００８２は、加振台のような振動試験装置を、この台上の試料に所定のパワースペクトル密度を有する振動を受けさせるために不規則信号で制御するためのシステムを記載している。この試料の運動を検知して、このパワースペクトル密度を表すデジタル信号を発生し、規準パワースペクトル密度と比較する。この比較結果を不規則に発生した位相角と共に使って、不規則デジタル信号を作る。この不規則デジタル信号をアナログ信号に変換して、加振器を駆動する。米国特許明細書Ａ−５０１２４２８は、被検査物に加えるべき、与えられた規準パワースペクトル密度の振動を発生するための振動制御システムを記載している。被検査物の振動を表す信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）によって応答スペクトルに変換し、その応答スペクトルを規準応答スペクトルと比較して駆動スペクトルを決定する。決定した駆動スペクトル振幅を有する不規則駆動信号を発生し、被検査物に加える。国際公開パンフレットＡ−９１／１８７２１は、試験を受けるシステムの非線形で時間的に変動する物理的特性を補償するために適応制御法を採用する振動試験制御装置を記載している。デジタルベクトル掃引発振器で駆動する励振器アレーが試験を受けるシステムをシミュレートし、センサアレーを使ってこの反応を測定する。このセンサアレーからの入力に基づき、制御ループを使って励振器アレーへの信号を修正する。デジタル処理システムがこの制御ループの信号を処理する。このデジタル処理システム内で、実際のシステムインピーダンス行列に近似するために、この試験を受けるシステムの応答特性の逆を表す値を含むシステムインピーダンス行列を更新する。駆動信号行列を修正して、デジタルベクトル掃引発振器が更新した駆動信号を出すようにする。更新したシステムインピーダンス行列が駆動信号行列の各反復を修正できる量は、ゲインが可変調節なスカラー値によって制御する。ヨーロッパ特許明細書Ａ−０１１５１８５は、試験を受けるシステムの振動を規準スペクトル密度に従って制御するための装置を記載している。試験を受けるシステムに供給する駆動信号によって、このシステムを駆動する。この駆動信号は、乱数発生器によって作るランダム位相の逆離散フーリエ変換によって用意する。離散フーリエ変換は、応答スペクトル密度をフィードバックループに適用し、それがこの応答スペクトル密度を規準スペクトル密度と一致させる。本発明は、製品の加速した実験室正弦波振動試験をするための試験プロフィールを決めるためのコンピュータプログラムおよび方法であって：（ｉ）この加速試験で使用すべき周波数スイープのための形式および速度を選択するステップ、（ii）単純化した合成パワースペクトル密度関数ＰＳＤ_jで、計数逓減率、予想される現場振動レベルでの不規則振動負荷に対するＰＳＤの代表を含む関数を創り出すステップ、請求の範囲 1. 製品の加速した実験室正弦波振動試験をするための試験プロフィールを決めるための方法であって：（ｉ）この加速試験で使用すべき周波数スイープのための形式および速度を選択するステップ、（ii）単純化した合成パワースペクトル密度関数ＰＳＤ_jで、計数逓減率、予想される現場振動レベルでの不規則振動負荷に対するＰＳＤの代表を含む関数を創り出すステップ、（iii）この製品にこのＰＳＤ_j関数に対応する試験加速力を生ずるために、ＰＳＤ_jに対応し且つこれらのＰＳＤ計数逓減率を使って加速度関数Ｇ_T（ｆ）を創り出すステップ、（iv）これらの入力加速力から局部振動応力への伝達率関数の代表である、この製品のための応力応答曲線Ｈ（ｆ）を計算するステップ、（ｖ）Ｇ_T（ｆ）を実行するために必要な加速力Ｇ_Uの範囲を但し、Γがガンマ関数、Ｍｉがｉ番目の路面に対する距離、λｉが帯域幅に対する補正係数、νｉが運転速度、ａ、ｂ、およびｃが計数逓減率並びにｍがこの製品の材料特性である関係から計算し、次に試験装置の能力および使える試験時間に基づいて周波数スイープ数Ｎ_Wを選択するステップ、（vi）これらの計数逓減率および選択したＮ_W値に基づいて加速力Ｇ_Uを再計算するステップ、並びに次に（vii）選択したスイープ形式、スイープ速度、Ｇ_U加速力およびＮ_W周波数スイープを使ってこの製品を試験し、Ｎ_W試験スイープの全てに亘って試験故障が認められないとき、この製品に要求される性能寿命を実証するステップを組合わせて含むことを特徴とする方法。 2. 請求項１で請求する方法であって、更に：（viii）Ｎ_W試験スイープで認められた故障の根本原因を除去するためにこの製品を再設計するステップを含む方法。 3. 請求項１で請求する方法であって、更に：（ix）第１製品試験の失敗後に、その故障が統計的に有意かどうかを確定するために、Ｎ_W試験スイープで製品のサンプルサイズを増した試験をするステップを含む方法。 4. 請求項１で請求する方法に於いて、ステップ（ｉ）が：（ii）対数形スイープを選択するサブステップを含む方法。 5. 請求項１で請求する方法に於いて、ステップ（ii）がのように四つのスペクトル帯域幅を含むＰＳＤを選択し、次にそれを、計数逓減率がａ、ｂおよびｃであるとき、に単純化するサブステップを含む方法。 6. 請求項１から請求項５の何れか一項で請求する方法に於いて、ステップ（ｉ）で選択した周波数スイープが約１０分で約５Ｈｚから２００Ｈｚまでの範囲に亘る対数形周波数スイープであり、およびステップ（ii）の合成パワースペクトル密度関数ＰＳＤ_jが、計数逓減率、予想される現場振動レベルでの不規則振動負荷に対するＰＳＤの、約０Ｈｚ、５０Ｈｚ、１００Ｈｚ、１５０Ｈｚおよび２００Ｈｚで定義される周波数帯域の代表である方法。 7. 請求項１から請求項６の何れか一項で請求する方法に於いて、加速力Ｇ_U の範囲を計算するためのステップ（ｖ）での関係をの関係で置換え、ステップ（iv）を省略した方法。【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成９年１１月１７日（１９９７．１１．１７）【補正内容】明細書製品耐久性確認用正弦波振動試験本発明は、故障物理と損傷の相関を使う実験室での加速正弦波振動試験に基づき電子製品の動作耐久性を確認するためのコンピュータプログラムおよび方法に関する。本発明は、故障物理と損傷の相関を使う実験室での正弦波振動試験に基づき電子製品の動作耐久性を確認する方法にも関する。実際の運転状態中に自動車部品に加わる振動負荷は、異なる現場運転ルートに相当する幾つかの不規則過程の組合せである。品質を改善し、試験時間およびコストを低減するために、通常、実験室試験を加速した形で製品に行う。自動車産業では、装置コストが安く且つ試験の段取りおよびモニタが便利であるために、正弦波振動を使う加速試験が広く使われている。このデータを実際の現場データと正しく相関付けられれば、この正弦波振動試験が製品の耐久性を正しく確認する。本発明は、実験室試験で発生した振動故障が現場で不規則振動が惹き起す故障と同等であるように、故障物理・損傷等価法に基づいて正弦波振動試験方法論を決めるための試験方法論を展開しようとする。本発明は、製品の加速した実験室正弦波振動試験をするための試験プロフィールを決めるためのコンピュータプログラムおよび方法であって：（ｉ）この加速試験で使用すべき周波数スイープのための形式および速度を選択するステップ、（ii）単純化した合成パワースペクトル密度関数ＰＳＤ_jで、計数逓減率、予想される現場振動レベルでの不規則振動負荷に対するＰＳＤの代表を含む関数を創り出すステップ、（iii）この製品にこのＰＳＤ_j関数に対応する試験加速力を生ずるために、ＰＳＤ_jに対応し且つこれらのＰＳＤ計数逓減率を使って加速度関数Ｇ_T（ｆ）を創り出すステップ、（iv）これらの入力加速力から局部振動応力への伝達率関数の代表である、この製品のための応力応答曲線Ｈ（ｆ）を計算するステップ、（ｖ）Ｇ_T（ｆ）を実行するために必要な加速力Ｇ_Uの範囲をの関係から計算し、次に試験装置の能力および使える試験時間に基づいて周波数スイープ数Ｎ_Wを選択するステップ、（vi）これらの計数逓減率および選択したＮ_W値に基づいて加速力Ｇ_Uを再計算するステップ、並びに次に（vii）選択したスイープ形式、スイープ速度、Ｇ_U加速力およびＮ_W周波数スイープを使ってこの製品を試験し、Ｎ_W試験スイープの全てに亘って試験故障が認められないとき、この製品に要求される性能寿命を実証するステップを含むプログラムおよび方法を記載する。さて、例として、添付の図面を参照して、本発明を更に詳しく説明する。それらの図面で：図１は、広帯域不規則振動のための補正係数を示すグラフであり；図２は、現場データからなるＰＳＤ曲線の例を示し；図３は、屈曲点での単位加速度による応力・周波数応答曲線の例を示し；図４は、この実験室加速度スイーププロフィールの試験負荷レベル対周波数のグラフであり；図５は、車輌内の与えられた位置にある特定の製品の実験室振動レベル対必要な試験期間の例を示し；図６は、異なる材料の積分比に対する減衰比の影響を示し；図７は、積分比に対する疲労特性の影響を、得た調整曲線を含めて示し；図８は、車輌内の与えられた位置に対する必要な試験スイープ数の関数としての包括的実験室振動加速レベルを示し；現場での損傷の推定不規則振動を受けての疲労損傷は、マイナーの法則に基づいて推定することができる：但し、ｎ（Ｓ_A）は応力振幅レベルＳ_Aで加えたサイクル数であり、Ｎ（Ｓ_A）は応力Ｓ_Aを加えて損傷に至るまでの平均サイクルである。通常、Ｓ_AとＮ（Ｓ_A）の間の関係（Ｓ−Ｎ曲線）は、次の公式で表す：但し、Ｃおよびｍは、与えられた温度、平均応力および表面状態に対する材料定数である。各路面によって生ずる不規則振動が定常的ガウス過程またはガウス分布であるとすると、全ての現場ルートに対する全累積損傷は、次の式で推定することができる：但し、Ｍｉはｉ番目の路面に対する運転マイル数(=キロメートル／1.609)；Γ（．）はガンマ関数；ｌ_iは図１に示す通りの帯域幅に対する補正係数；ｖ_iは測定するパワースペクトル密度（ＰＳＤ）に対する運転速度(ＭＰＨ=キロメートル毎時／1.609)；およびＰＳＤ_g,i（ｆ）は現場入力加速度のパワースペクトル密度（ＰＳＤ）関数である。Ｈ（ｆ）は、ＣＡＥツールを使って動的応力解析から得られる、この入力加速度から局部応力への伝達率である応力応答関数であり；ｆ_min およびｆ_maxは加えた周波数の上限および下限である。この限界は、限界外のＰＳＤ_g（ｆ）値がピーク値の０．００１未満であるように決める。式そこで、インストルメントパネルに取付けた任意の製品に対する控えめな試験要件を決める。上記のステップ（ｖ）と同様に、最高加速力レベルと必要なスイープ数の間の関係を図８にプロットする。スイープ数Ｎ_W＝１８を選択し、振動レベルを式２７によって計算し、それを表３に要約する。各スイープに対する試験時間が２０分であるので、合計試験時間は、３軸試験に対し１８時間である。結果を表３に要約する。明らかなように、この方法は、ステップ（ｖ）で式２０の代りに式２７を使えるようにするために、一般的技術的仮定を使い、次にそれが、もし上述の仮定が有効であれば、ステップ（vi）を省略できるようにする。表３．インストルメントパネルに取付けた製品の実験室試験要件要約すると、製品の耐久性を保証するための実験室試験要件は、その製品の形状寸法および故障に関連する材料に依る。与えられた試験時間に対して必要な振動レベル、または与えられた振動レベルに対して必要な試験時間は、構造的伝達率を計算でき、材料特性が既知であれば、既知の形状寸法の製品に対して正確に決定できる。正確な振動仕様を、車輌の距離／速度および実際の顧客の使い方プロフィールでその製品を取付ける車輌領域で測定したＰＳＤ曲線に従い、損傷等価法に基づいて創ることができる。形状寸法および材料特性が未知であれば、控えめな技術仮定を使って、一般的にこれらの関数に無関係な加速試験を行ってもよい。この方法を使うことで、１５０，０００マイル（２４０，０００ｋｍ）の運転をたった１８時間の加速実験室振動試験でシミュレート可能になる。入／出力ドライバ１０２の他の出力は、ＣＲＴディスプレイのようなシステムディスプレイ１６０およびプロッタ／プリンタ２１０に、および試験する製品１８０に作用する試験装置１７０に結合してもよい。試験装置１７０は、製品１８０についての試験を制御するために、必要に応じて周波数分布、負荷振幅、電圧等を指定するため、コンピュータ１００からの命令に直接反応してもよい。試験装置１７０の例には、電力増幅器、加振台、励振器制御装置、記録計、状態調節増幅器、測定増幅器、および力変換器がある。先に議論したように、多重センサ１５０（電圧センサ、ストレインゲージ、加速度計、ロードセル、トルクセンサのような）を直接製品１８０に結合するか、または、もし、位置センサ、ストレインゲージまたはその他の類似のセンサが試験装置１７０に含まれていなければ、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＮ，ＪＰ

Claims

【特許請求の範囲】 1. 製品の加速した実験室正弦波振動試験をするための試験プロフィールを決めるための方法であって：（ｉ）この加速試験で使用すべき周波数スイープのための形式および速度を選択するステップ、（ii）単純化した合成パワースペクトル密度関数ＰＳＤ_jで、計数逓減率、予想される現場振動レベルでの不規則振動負荷に対するＰＳＤの代表を含む関数を創り出すステップ、（iii）この製品にこのＰＳＤ_j関数に対応する試験加速力を生ずるために、ＰＳＤ_jに対応し且つこれらのＰＳＤ計数逓減率を使って加速度関数Ｇ_T（ｆ）を創り出すステップ、（iv）これらの入力加速力から局部振動応力への伝達率関数の代表である、この製品のための応力応答曲線Ｈ（ｆ）を計算するステップ、（ｖ）Ｇ_T（ｆ）を実行するために必要な加速力Ｇ_Uの範囲をの関係から計算し、次に試験装置の能力および使える試験時間に基づいて周波数スイープ数Ｎ_Wを選択するステップ、（vi）これらの計数逓減率および選択したＮ_W値に基づいて加速力Ｇ_Uを再計算するステップ、並びに次に（vii）選択したスイープ形式、スイープ速度、Ｇ_U加速力およびＮ_W周波数スイープを使ってこの製品を試験し、Ｎ_W試験スイープの全てに亘って試験故障が認められないとき、この製品に要求される性能寿命を実証するステップを含む方法。 2. 請求項１に記載する加速試験方法であって、更に：（viii）Ｎ_W試験スイープで認められた故障の根本原因を除去するためにこの製品を再設計するステップを含む方法。 3. 請求項１に記載する加速試験方法であって、更に：（ix）第１製品試験の失敗後に、その故障が統計的に有意かどうかを確定するために、Ｎ_W試験スイープで製品のサンプルサイズを増した試験をするステップを含む方法。 4. 請求項１に記載する加速試験方法に於いて、ステップ（ｉ）が：（ｉ1）対数形スイープを選択するサブステップを含む方法。 5. 請求項１に記載する加速試験方法に於いて、ステップ（ｉ）が：（ｉ2）約５Ｈｚから２００Ｈｚまでの周波数で約１０分のスイープ速度を選択するサブステップを含む方法。 6. 請求項１に記載する加速試験方法に於いて、ステップ（ii）がのように四つのスペクトル帯域幅を含むＰＳＤを選択し、次にそれを、計数逓減率がａ、ｂおよびｃであるとき、に単純化するサブステップを含む方法。 7. 請求項６に記載する加速試験方法に於いて、ステップ（ii）が、ｆ₁を約５０Ｈｚ、ｆ₂を約１００Ｈｚ、ｆ₃を約１５０Ｈｚ、およびｆ₄を約２００Ｈｚに選択するサブステップを含む方法。 8. 請求項１に記載する加速試験方法に於いて、ステップ（iii）が加速度関数Ｇ_T（ｆ）を、計数逓減率がａ、ｂおよびｃは勿論、周波数ｆ₁、ｆ₂、ｆ₃およびｆ₄と相関付けるように創り出すサブステップを含む方法。 9. 請求項１に記載する加速試験方法に於いて、ステップ（iii）がＧ_T（ｆ）をと定義するサブステップを含む方法。１０．請求項１に記載する加速試験方法に於いて、ステップ（iv）が約１２ないし２０の範囲からＮ_Wを選択するサブステップを含む方法。１１．請求項１０に記載する加速試験方法に於いて、ステップ（iv）がＮ_Wを約１８に選択するサブステップを含む方法。１２．製品の加速した実験室正弦波振動試験をするための試験プロフィールを決めるための方法であって：（ｉ）約５Ｈｚから２００Ｈｚまでの範囲に亘り約１０分のスイープ速度を選択するステップ、（ii）単純化した合成パワースペクトル密度関数ＰＳＤ_jで、計数逓減率ａ、ｂ、ｃおよびｄ、予想される現場振動レベルでの不規則振動負荷に対するＰＳＤの、約０Ｈｚ、５０Ｈｚ、１００Ｈｚ、１５０Ｈｚおよび２００Ｈｚで定義される周波数帯域の代表を含む関数を創り出すステップ、（iii）この製品にこのＰＳＤ_j関数に対応する試験加速力を生ずるために、ＰＳＤ_jに対応し且つこれらのＰＳＤ計数逓減率を使って加速度関数Ｇ_T（ｆ）を創り出すステップ、（iv）これらの入力加速力から局部振動応力への伝達率関数の代表である、この製品のための応力応答曲線Ｈ（ｆ）を計算するステップ、（ｖ）約１８に等しい周波数スイープ数を選択し、次にＧ_T（ｆ）を実行するために必要な加速力Ｇ_Uをの関係から計算するステップ、（vi）選択したスイープ形式、スイープ速度、Ｇ_U加速力およびＮ_W周波数スイープを使ってこの製品を試験し、Ｎ_W試験スイープの全てに亘って試験故障が認められないとき、この製品に要求される性能寿命を実証するステップを含む方法。１３．請求項１２に記載する加速試験方法であって、更に：（vii）Ｎ_W試験スイープで認められた故障の根本原因を除去するためにこの製品を再設計するステップを含む方法。１４．請求項１３に記載する加速試験方法であって、更に：（viii）第１製品試験の失敗後に、その故障が統計的に有意かどうかを確定するために、Ｎ_W試験スイープで製品のサンプルサイズを増した試験をするステップを含む方法。１５．製品の加速した実験室正弦波振動試験をするための試験プロフィールを決めるための方法であって：（ｉ）この加速試験で使用すべき周波数スイープのための形式および速度も選択するステップ、（ii）単純化した合成パワースペクトル密度関数ＰＳＤ_jで、計数逓減率、予想される現場振動レベルでの不規則振動負荷に対するＰＳＤの代表を含む関数を創り出すステップ、（iii）この製品にこのＰＳＤ_j関数に対応する試験加速力を生ずるために、ＰＳＤ_jに対応し且つこれらのＰＳＤ計数逓減率を使って加速度関数Ｇ_T（ｆ）を創り出すステップ、（iv）Ｇ_T（ｆ）を実行するために必要な加速力Ｇ_Uの範囲をの関係から計算し、次に試験装置の能力および使える試験時間に基づいて周波数スイープ数Ｎ_Wを選択するステップ、（ｖ）これらの計数逓減率および選択したＮ_W値に基づいて加速力Ｇ_Uを再計算するステップ、並びに次に（vi）選択したスイープ形式、スイープ速度、Ｇ_U加速力およびＮ_W周波数スイープを使ってこの製品を試験し、Ｎ_W試験スイープの全てに亘って試験故障が認められないとき、この製品に要求される性能寿命を実証するステップを含む方法。これらの入力加速力から局部振動応力への伝達率関数の代表である、この製品のための応力応答曲線Ｈ（ｆ）を計算するステップ、１６．請求項１５に記載する加速試験方法であって、更に：（vii）Ｎ_W試験スイープで認められた故障の根本原因を除去するためにこの製品を再設計するステップを含む方法。１７．請求項１６に記載する加速試験方法であって、更に：（viii）第１製品試験の失敗後に、その故障が統計的に有意かどうかを確定するために、Ｎ_W試験スイープで製品のサンプルサイズを増した試験をするステップを含む方法。