单一受试实验方法有哪些,单一受试者实验
发表于 ・ 资讯中心
现在跟大家谈谈关于单一受试实验方法有哪些的知识点,其中也会对于单一受试者实验的题进行讲解,就让小编带大家解吧!
1.加速测试概念
加速试验是指在保证不改变产品失效机理的前提下,通过强化试验条件,加速被测产品的失效,从而在短时间内获得必要的信息来评估可靠性或产品在正常条件下的寿命指标。通过加速试验,可以快速找出产品的失效原因,快速评估产品的可靠性指标。
2加速试验的目的和特点
进行加速测试的目的可概括如下
为了适应日益激烈的竞争环境;
在最短的时间内将产品推向市场;
满足用户的期望。
加速测试是一种在给定测试时间内获得比正常条件下更多信息的方法。它通过采用比设备正常使用时所处的环境更严酷的测试环境来实现这一点。由于使用的应力较高,因此在执行加速测试时必须小心,不要引入正常使用中不会发生的故障模式。加速试验中应单独或组合使用加速因子,主要包括
更高频率的功率循环;更高的振动水平;高湿度;更严酷的温度循环;更高的温度。
3.加速试验的分类
加速测试主要有两大类,每一类都有特定的目的
加速寿命试验——预估寿命;
加速压力测试-识别并纠正薄弱环节。
虽然这两类加速试验的区别很微妙,但很重要,它们的区别主要体现在以下几个方面作为试验基础的基本假设、构建试验所用的模型、试验方法使用的设备和地点、测试是如何进行的以及如何分析和解释测试数据
加速测试两大类的比较
测试加速寿命测试
目标和方法使用可靠性相关模型,通过在比正常使用中预期更高的应力条件下进行测试来测量可靠性,以确定寿命有多长
点评要求了解预期的故障机制;拥有关于加速失效机制(作为加速应力的函数)的大量信息
测试加速压力测试
目的和方法施加加速环境应力,将潜在缺陷或设计缺陷发展为实际故障,并识别可能导致使用中故障的设计、分配或制造过程题。
注意需要才能完全理解基本故障机制。估计对产品寿命题的影响。
4、加速测试的产品水平
明确加速测试的产品级别是设备级别还是元件级别非常重要。有些加速方法仅适用于零件级测试,而有些方法仅适用于更高级别的装配,只有少数方法既适用于零件级又适用于装配级。在组件级别运行良好的基本假设和建模方法在更高级别的设备上进行测试时可能根本不成立,反之亦然。
表2列出了在两个主要级别进行的实验的信息。
等级装备等级
通常非常有限并且很少执行。对高应力下设备的故障率与正常使用条件下的故障率之间的关系进行建模是极其困难的。此外,很难确定不改变器件故障机制的应力条件。
注意可用于设备的加速测试的一个例子是增加占空比,例如正常情况下系统仅运行一个班次,航电设备仅在飞行前和飞行过程中运行几个小时,这种情况下,测试时可以增加占空比,被测系统可以连续运行三个班次一天,这可以循环航电设备,在模拟飞行之间只留下足够的时间,让设备的温度在非运行状态时间稳定下来。因此,虽然每运行小时的故障率没有变化,但每天发生的故障数量却增加了。这种加速测试通常用于可靠性鉴定测试。这实际上是加速测试的一种形式。
级别组件级别
组件的故障模式比设备少。因此,在不显着改变失效机制的情况下,更容易确定有效加速失效率的应力。
注意通常一种或多种主要失效机制可以在给定应力下加速,例如作为电压函数的电容器介电击穿和作为湿度函数的腐蚀。在这种情况下,很容易找到作为服务压力函数的故障率的加速模型。因此,加速寿命测试广泛应用于部件,并且强烈建议对大多数类型的部件进行加速寿命测试。
5.高级加速测试
过去,大多数加速测试都是使用单一应力和恒定应力谱进行的。包括具有固定周期的周期性应力。然而,在加速试验中,应力谱不必是恒定的,也可以使用应力的组合。常见的非恒定应力谱和组合应力包括
阶梯压力测试;渐进式压力测试;高加速寿命试验;高加速应力筛选;高加速温度和湿度压力测试。
高度加速测试系统地使用大大超出产品使用预期水平的环境刺激,因此需要详细了解测试结果。高加速测试用于确认相关故障,并确保产品有足够的余量来承受正常使用环境所需的强度。高加速测试的目的是大大减少暴露缺陷所需的时间。该方法可用于发育测试以及筛选。
HALT是开发工具,HASS是筛选工具。它们经常相互结合使用。这是两种相对较新的方法,与传统的加速测试方法不同。HAL和THASS的具体目标是改进产品设计并最大限度地减少制造偏差和环境影响对产品性能和可靠性的影响。通常,定量寿命或可靠性预测与高度加速测试无关。
步进应力谱测试。使用阶梯式应力谱,首先在给定应力水平下对预定时间段测试测试样本,然后在更高的应力水平下再测试一段时间。不断增加应力水平继续上述过程,直到测试样品失效,或达到最大应力水平时终止测试。这种方法可以让产品更快地进行失效分析。但该方法难以正确建立加速度模型,因此难以定量预测产品在正常使用条件下的寿命。
每一步应增加的压力大小取决于许多变量。然而,允许在设计中进行此类测试的一般经验法则是,假设产品没有缺陷,如果最终可以超过预期使用环境中的压力,则可以保证群体中的每个人都会表现良好适当的余量。可承受使用和筛选环境。渐进应力谱测试。渐近应力谱或34;是另一种常见的方法,其中压力水平在试验中随着时间的推移不断增加。其优点和缺点与台阶测试相同,但它还有一个难点,即难以精确控制应力增加的速率。
停。HALT一词由GreggKHobbs于1988年提出。HALT有时也称为压力增益寿命测试,是一种发育测试,是阶跃压力测试的增强形式。一般用于确认设计的薄弱环节和制造过程中的题,以及增加设计强度的余量,但不用于产品寿命或可靠性的定量预测。
哈斯测试。HASS是加速环境压力筛查的一种形式。它代表产品曾经经历过的最恶劣的环境,但通常是在有限的时间内。HASS设计达到34个;此时压力的小幅增加可能会导致故障数量大幅增加。这种基本的一个例子是塑料的软化点。
HAST。随着近年来电子技术的飞速发展,几年前才出现的加速测试可能已经不再适合今天的技术,尤其是那些专门针对微电子产品的加速测试。例如,由于塑料IC封装的发展,现在使用传统的、普遍接受的85C/85RH温度/湿度测试来检测较新IC的故障需要数千小时。在大多数情况下,测试样本在整个测试过程中没有出现任何故障。没有失败的测试并不能解释任何事情。而且产品在使用过程中难免偶尔会出现故障。因此,需要进一步改进加速测试。HSAT是为取代旧的温度/湿度测试而开发的方法。
六、加速试验应注意的题
加速测试模型源自在正常应力水平和一种或多种加速应力水平下对产品关键元件进行的测试。使用加速环境来识别和正确识别正常使用中会发生的故障和通常不会发生的故障时必须格外小心。由于加速环境通常使用的应力水平远高于现场使用中的预期,因此加速应力可能会导致实际使用中不太可能发生的错误故障机制。例如,将被测产品的温度提高到材料性能变化点或休眠激活阈值温度以上可能会导致正常使用中不会发生的故障。在这种情况下,解决这个故障只会增加产品的成本,而不会提高可靠性。了解真正的故障机制对于消除故障的根本原因极其重要。
这个文章主要给大家讲解单一受试实验方法有哪些,和单一受试者实验的知识点,希望对各位有所帮助。
发表评论:
◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。