電子產(chǎn)品可靠性試驗(yàn)

#T(W)=最佳試驗(yàn)時(shí)間；M=設(shè)備的MTBF設(shè)計(jì)值。2.2試驗(yàn)時(shí)間的確定可靠性保證試驗(yàn)的試驗(yàn)時(shí)間與上述參數(shù)有關(guān)，由以下關(guān)系式計(jì)算求解。a=[(M-1)t(r)?(M+T(W)-T(r)]/M[t(r)+i](5—2—1)式中：T(W)/T(r)值需要綜合考慮，其原則是：當(dāng)T(W)/T(r)V2時(shí)，通過試驗(yàn)的概率a下降較多；當(dāng)T(W)/T(r)>2時(shí)，試驗(yàn)時(shí)間將加長，耗費(fèi)較大；因此選取T(W)/T(r)=2是最佳的。保證試驗(yàn)時(shí)間T(r)求解過程如下：將T(W)/T(r)=2,即T(W)=2T(r)代入上式，并令產(chǎn)品通過無缺陷失效試驗(yàn)概率a=0.98(高概率)，可解得：T(r)=0.212M(5—2—2)由此可知，可靠性保證試驗(yàn)所需的時(shí)間是很少的。可靠性保證試驗(yàn)與環(huán)境應(yīng)力篩選無故障驗(yàn)證試驗(yàn)的同異環(huán)境應(yīng)力篩選無故障檢驗(yàn)試驗(yàn)與可靠性保證試驗(yàn)都是在環(huán)境應(yīng)力篩選剔除了早期失效之后的工作，都可以檢驗(yàn)環(huán)境應(yīng)力篩選工作是否達(dá)到了預(yù)期的目的，在試驗(yàn)中如果發(fā)生故障都可在排除之后繼續(xù)試驗(yàn)。這是它們的相同之處。在試驗(yàn)時(shí)間上，環(huán)境應(yīng)力篩選的無故障檢驗(yàn)試驗(yàn)一般只要連續(xù)40小時(shí)不發(fā)生故障，試驗(yàn)就可以結(jié)束，環(huán)境應(yīng)力篩選工作判為通過；而可靠性保證試驗(yàn)需要有連續(xù)T(r)小時(shí)不發(fā)生故障，試驗(yàn)才可結(jié)束，總試驗(yàn)時(shí)間取決于產(chǎn)品的MTBF值，一般要比前者稍長。試驗(yàn)時(shí)間計(jì)算示例設(shè)某雷達(dá)的可靠性指標(biāo)要求為150小時(shí)，設(shè)計(jì)的MTBF值比指標(biāo)略有裕量，在環(huán)境應(yīng)力篩選方案中要求以0.98的高概率通過MTBF保證試驗(yàn)，試求對其進(jìn)行可靠性保證試驗(yàn)的時(shí)間(即連續(xù)不發(fā)生失效的工作時(shí)間)。解：由T(r)=0.212M式，有：T(r)=0.212X150=31.8小時(shí)。取整為33小時(shí)，比環(huán)境應(yīng)力篩選無故障檢驗(yàn)試驗(yàn)時(shí)間還少。需要說明，上述關(guān)系式是在通過概率a=0.98的特定條件下的求解試驗(yàn)時(shí)間式，有一定的局限性。為了便于可靠性工程的應(yīng)用，有的資料給出了a、M和T(r)三者的關(guān)系曲線圖，可以快速查出不同的a和M對應(yīng)的T(r)值。2.5試驗(yàn)剖面的確定可靠性保證試驗(yàn)是在環(huán)境應(yīng)力篩選的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，由此試驗(yàn)剖面可以是環(huán)境應(yīng)力篩選的溫度循環(huán)應(yīng)力，也可以用任務(wù)剖面。為了方便起見，一般采用前者。具體剖面的確定方法，可參考本教材第二章《環(huán)境應(yīng)力篩選》有關(guān)內(nèi)容。試驗(yàn)方案可靠性保證試驗(yàn)是環(huán)境應(yīng)力篩選工作的延續(xù)，試驗(yàn)方案與之銜接得十分緊密，一般可在環(huán)境應(yīng)力篩選方案之上補(bǔ)充此部分內(nèi)容即可。試驗(yàn)實(shí)施中的所有要求都和環(huán)境應(yīng)力篩選的要求一樣。但是，必須注意以下問題：可靠性保證試驗(yàn)對承制方評(píng)估(推斷)產(chǎn)品的MTBF值可能是十分經(jīng)濟(jì)有效的。但它不能取代可靠性鑒定或驗(yàn)收試驗(yàn)。從試驗(yàn)時(shí)間來看，可靠性保證試驗(yàn)要比老煉時(shí)間長，對大批量產(chǎn)品而言，它只適用于樣本；對數(shù)量少的產(chǎn)品(如大型設(shè)備或大系統(tǒng))來說，可適用于全部產(chǎn)品。如果在可靠性保證試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)發(fā)生了故障，必須進(jìn)行分析，一旦發(fā)生缺陷型失效，必須中斷試驗(yàn)；此時(shí)要檢查環(huán)境應(yīng)力篩選的效果，待補(bǔ)做環(huán)境應(yīng)力篩選并確認(rèn)所有缺陷都消除之后，再重做可靠性保證試驗(yàn)，直至通過為止，這樣試驗(yàn)?zāi)康牟拍苓_(dá)到。對大多數(shù)電子設(shè)備而言，此項(xiàng)試驗(yàn)連同環(huán)境應(yīng)力篩選一起所需試驗(yàn)時(shí)間在100~150小時(shí)之間，遠(yuǎn)比可靠性鑒定或驗(yàn)收試驗(yàn)(統(tǒng)計(jì)試驗(yàn))所需的時(shí)間短，承制方用可靠性保證試驗(yàn)的方法對產(chǎn)品進(jìn)行自我可靠性評(píng)價(jià)，是很經(jīng)濟(jì)的。4實(shí)例1991?1992年五所工程中心對某廠生產(chǎn)的3部軍用短波自適應(yīng)電臺(tái)進(jìn)行了環(huán)境應(yīng)力篩選和可靠性保證試驗(yàn)。環(huán)境應(yīng)力篩選的情況已在本書第二章介紹。在環(huán)境應(yīng)力篩選之后接著進(jìn)行了123小時(shí)的可靠性保證試驗(yàn)，推斷出該電臺(tái)的可靠性定量值，取得了良好的效果。4.2試驗(yàn)方案可靠性保證試驗(yàn)剖面的確定本試驗(yàn)是接續(xù)環(huán)境應(yīng)力篩選工作進(jìn)行的，因此就采用環(huán)境應(yīng)力篩選的高低溫循環(huán)和隨機(jī)振動(dòng)兩種應(yīng)力組合。a)溫度應(yīng)力溫度變化范圍：+60°C、一40°C；溫度變化率：+7°C/min、一11°C/min；高、低溫停留時(shí)間：1.5小時(shí)，一個(gè)循環(huán)用時(shí)3.5小時(shí)。b)隨機(jī)振動(dòng)應(yīng)力頻率范圍：20~2000Hz；功率譜密度：0.04g2/Hz(80~350Hz)；頻率高低端功率譜密度變化率：±3dB/倍頻程。4.2.2試驗(yàn)時(shí)間計(jì)算已知條件：電臺(tái)設(shè)計(jì)要求的MTBF=500小時(shí)；按照式(5-2-1),令接收概率a=0.98(高概率)，可以直接引用式(5-2-2),即保證試驗(yàn)的觀察窗口時(shí)間：T(r)=0.212M=0.212X500=106小時(shí)。取32個(gè)循環(huán)。4.2.3應(yīng)力施加程序在完成40小時(shí)(隨機(jī)振動(dòng)和12個(gè)溫度循環(huán))的環(huán)境應(yīng)力篩選后，接著安排可靠性保證試驗(yàn)，其程序是：15min的隨機(jī)振動(dòng)(進(jìn)行5分鐘未發(fā)生故障即停止振動(dòng)試驗(yàn))接著進(jìn)行32個(gè)溫度循環(huán)。說明：由于可靠性保證試驗(yàn)與環(huán)境應(yīng)力篩選的無故障檢測驗(yàn)收試驗(yàn)合并進(jìn)行，由此沒有在連續(xù)有40小時(shí)不發(fā)生故障時(shí)停止試驗(yàn)，而是按照可靠性保證試驗(yàn)的方案做完32個(gè)溫度循環(huán)。4.2.3試驗(yàn)結(jié)果3部電臺(tái)累計(jì)試驗(yàn)368小時(shí)(含隨機(jī)振動(dòng)和溫度循環(huán))，連續(xù)無故障。4.2.4數(shù)據(jù)處理與跟蹤結(jié)果對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單