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加速试验的比较分析 引言 什么器件采用什么生产过程呢？新的设计必须得到确认，以便开始生产。目 的是避免那些导致担保问题出现的产品流入市场的风险。如何保证产品无设计缺陷呢？试验必须全面，但必须有效，以保证担保费用低和避免赔偿的责任。 信息 根据产品试验所用的方法而作出决策所需的信息可分为如下4组： 1）目标：需要这种信息的目的是为了确认特殊设计特性和设计等级等。例如，在早期设计阶段，设计理念必须证明是可行的，而即将投产的产品必须论证给出的置信等级。需用来确认不同等级的设计和产品的信息就是试验的目标。 2）方法：适合用来产生信息的方法。这些试验方法、计算机建模和工程算法将用来产生所需的信息。 3）失效模式：预测的失效模式种类会影响适当对产品进行试验所需的方法和设备。 4）设备：需用来实施给定方法的设备种类。 5）性能参数：不同于设备零部件的性能范围。 3．信息目标 视产品的研制阶段而定，需要的信息有若干种类。 表1 各类所需的信息 可行性 计算机建模，工程计算 经验，过去的实践 安全性，SPC控制，工程输入 用于过程控制、安全性、一致性和工程输入的、诸如标准负载或材料特性之类的信息 设计迭代 可靠性增长用的根本原因（纠正措施） 评估设计成熟度用的DM 计算机建模，工程计算 最后生产 评估成本/担保用的可靠性预计 工作极限的确定 新产品开始设计 确定工作极限 在产品研制的早期阶段中，必须确定设计的基本可行性。在工业部门中，设计的可行性经常以过去的经验为依据。不过，新的设计有时会碰到挑战。在这种情况下，必须评价设计的可行性。 在开展设计时，设计工程师需要特定的要求和独立的信息以满足某些条例。例如，用40%的玻璃填充到聚合物中而制成的汽车仪表板的塑料结构将具有独特的性能。模制过程以及模制过程中玻璃纤维中引发的定向量将产生设计专用的材料特性。因此，设计工程师必须确定这些信息，以便适当地设计元器件。 在设计迭代阶段中，需用来推进项目的关键信息是设计固有失效模式的根本原因。设计工程师可调整设计，以改进设计的固有可靠性，若失效模式的根本原因是已知的话。 除了失效模式的根本原因以外，设计的相对成熟度也是关键。若设计是成熟的，那么继续的设计迭代就不会改进设计的固有可靠性。但另一方面未成熟的设计对先前的设计来说很可能是一种进步。了解设计是否成熟，这是完成迭代设计阶段的关键。 在迭代设计期间，已知负载案例的应力一致性、减轻质量/重量的机会、在电子器件中重新分配热源、流动通路和选通的最佳化、人机工程的影响和其它许多问题都可通过计算机建模来描述。尽管这些问题不是象限制产品寿命或工作的物理失效那样重要，但他们的确影响到设计的得益性和效率。 在生产期间，制造工程师需要验证生产过程没有把研制中不成问题的失效模式引入产品中去。研制试验与生产试验之间的特性比较可提供关键的工艺失效的根本原因信息。产品族的预期特性对于担保预测、服务人员培训、更换、修理和维护计划来说是必不可少的。 对于许多产品来说，实际公布的工作极限和贮存极限是研制期件定的目标、然后在最后生产中加以量化。此信息对于确定用户指南信息和担保局限来说是关键。 失效模式 产品研制的可行性与迭代设计阶段所需的信息部分取决于设计的潜在失效 模式。不同方法和设备的选择与成功取决于需得到验证的失效模式。静态负载试验不会提供疲劳、磨损、化学反应、涂层、抛光、润滑剂或设计状态的变化相关的信息。振动有助于测定疲劳、磨损、干扰和弯曲等失效模式，但无助于测定其它失效模式。在选择方法和试验设计时，必须得到验证的失效模式必须加以考虑。无知不是福。 方法 要讨论的不同方法有许多。为了弄清起见，这些方法可根据产生的信息种类 来分组。此处将特别强调较新的加速试验方法。 5．1 失效模式验证试验 失效模式验证试验（FMVT）是失效模式识别试验方法，它所用的样品可少至1个。该试验方法用来确定多个设计固有失效模式、给失效模式分类和为设计改进（设计成熟度）评估可能性。 5．2 高加速寿命试验 高加速寿命试验是也失效模式识别试验方法，它用很少样品来确定多个设计固有失效模式，确定产品的工作与毁坏极限。 5．3 全系统寿命试验 全系统寿命试验（FSLT）是加速可靠性试验方法，该方法是使样品在所有的已知应力源下经历1个相等的寿命。该试验可产生可靠性预计。 5．4 静态负载试验 现有各种各样的静态负载试验，它们可测量以非循环方式经受轴向、扭转或压力负载的样品的耐负载或破坏性负载特性。这些试验可提供关键负载承受件上的破坏上限和安全性验证。 5．5 化学反应试验 现有各种各样的环境试验，它们用来确定样品经得起化学物质以及诸如盐雾、紫外线、高低温或湿度之类因素影响的能力。这些试验通常以静态负载成双进行，以跟踪由于化学反应而发生的样品强度劣