可靠性試驗作為暴露產品缺陷、驗證產品可靠性水平的重要手段,在陸軍地面作戰(zhàn)電子產品中應用廣泛。常見的可靠性試驗類型包括可靠性研制試驗、可靠性增長試驗、可靠性增長摸底試驗、可靠性鑒定和驗收試驗。除可靠性研制試驗不局限于綜合應力外,其余類型均屬于綜合環(huán)境應力試驗,通常采用的應力包括恒定溫度、溫度變化、振動、電應力等。如何選擇可靠性試驗應力進行可靠性試驗,可靠性試驗試驗應力應如何選擇呢,若訂購方沒有規(guī)定,那么可靠性試驗應該在電壓輸入、溫度試驗、振動試驗、濕度試驗和其他有關試驗條件的綜合作用下實現。這些試驗條件的量值應根據設備的任務剖面和環(huán)境剖面來確定。
一、任務剖面是對產品在完成規(guī)定任務這段時間內所經歷的全部重要事件和狀態(tài)的一種時序描述。它僅是壽命剖面的一部分,例如導彈的掛飛階段和自由飛階段。一種設備可用于執(zhí)行單一任務,也可用于執(zhí)行多項任務,因此,任務剖面可以是一個,也可以是多個。任務剖面決定產品在使用中將會遇到的主要環(huán)境條件的基礎,它取決于設備的使用要求。
二、環(huán)境剖面產品在貯存、運輸、使用過程中將會遇到的各種主要環(huán)境參數和時間的關系圖,它可以是根據任務剖面繪制。每個任務剖面對應一個環(huán)境剖面,所以環(huán)境剖面可以是一個,也可以是多個。試驗剖面:它是直接供試驗用的環(huán)境參數與時間的關系圖,是按照一定的規(guī)則對環(huán)境剖面進行處理后得到的。三、試驗剖面試驗剖面還考慮了任務剖面意外的環(huán)境條件,例如飛機起飛前地面停機和開機的溫度環(huán)境。對設計用于執(zhí)行一種任務的產品,試驗剖面和環(huán)境剖面和任務剖面呈現一一對應的關系,對于設計用于執(zhí)行多個任務的產品,應該按照一定的規(guī)則將多個試驗剖面合成一個試驗剖面。為了盡量真實的模擬設備在使用中遇到的實際環(huán)境,應優(yōu)先選擇實測應力,特別是振動應力和溫度應力,當然,也可以使用估計應力。四、地面固定設備的應力選擇
地面固定設備一般不進行循環(huán)試驗,但在可靠性試驗開始前需要對每臺設備在不加電的情況下進行一次振動試驗。地面固定設備一般采用電應力、振動應力、溫度應力。
1、電應力:50%的時間輸入電壓為設計的標稱電壓;25%的時間輸入電壓為設計標稱電壓的上限;其余25%的時間輸入電壓為設計標稱電壓的下限。若無其他規(guī)定,則輸入電壓的變化范圍應為標稱電壓的±10%。應該按照產品的使用情況來確定工作循環(huán)的時間,如產品定為每天4小時,8小時,16小時或包括定期停止工作進行維修在內的24小時的連續(xù)工作,則工作循環(huán)的時間為4小時,8小時,16小時或24小時。產品通電工作狀況應占試驗時間的90%。具體的斷電時間段應隨機選擇。
2、振動應力:通常情況下,不加振動應力,但產品在可靠性試驗開始前應完成運輸過程中預期的振動環(huán)境試驗。對于產品可能會帶包裝或不帶包裝,那么試驗的時候就要注意。一般選擇隨機振動試驗的居多,但是也會有選擇正弦振動試驗的。3、溫度應力:一般分為低溫溫度和高溫溫度點 (如冷浸溫度-40℃,熱浸溫度為+85℃),如果產品裝在有自動控制的空調和加溫的建筑物內,則工作環(huán)境溫度取20℃;若產品裝在無空調的建筑物內,夏季溫度很高的情況,則工作環(huán)境溫度應需40℃;若產品裝在無空調的建筑物內,又處于亞熱帶或熱帶時,則50%的試驗時間的工作環(huán)境溫度為60℃,25%時間為40℃,其他25%時間內為20℃。
4、若合同中沒有明確規(guī)定,一般不需要進行濕度試驗。對于有的產品可能一直處于工作狀態(tài)下,那么應該整改試驗期間都需要施加電應力,沒有斷電的時間。當然也有的設備在特殊的場合下工作,也許只涉及一種應力類型,那么就選擇一種應力來做,若涉及多種應力類型,那么要盡量選擇多種應力綜合來做。可靠性試驗的循環(huán)時間一般都是24小時為一個周期,或者是24小時的可約小時數。可靠性試驗的應力選擇是可靠性試驗成功與否的關鍵指標,若是應力選擇錯誤,就達不到考核的可靠性指標。
五、可靠性試驗大綱一般包括下列內容
1、試驗目的和適用范圍;
2、引用標準和文件;
3、受試產品的說明和要求;
4、統(tǒng)計測試方案;
5、綜合環(huán)境條件;
6、試驗設施和測試設備要求;
7、故障判據、分類和統(tǒng)計原則;
8、試驗前的相關工作;
9、試驗過程中的監(jiān)測及記錄要求;
10、故障的報告和處理要求;
11、有關問題的說明。
六、可靠性試驗方案類型
1、序貫試驗方案(標準型統(tǒng)計方案、短時高風險統(tǒng)計方案);
2、定時截尾試驗方案(標準型統(tǒng)計方案、短時高風險統(tǒng)計方案);
3、全數試驗方案。最后,可靠性試驗不同于一般的環(huán)境試驗、電磁兼容試驗,其實施過程耗費的人力、物力、財力巨大,必須審慎的實施試驗,尤其是對試驗應力、試驗剖面、試驗大綱的設計等方面,需根據自身產品研發(fā)的情況結合第三方檢測機構的檢測能力合理的開展可靠性試驗,提高產品的可靠性水平。