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元器件可靠性试验技术教程第四章元器件可靠性基础试验

本节内容z可靠性基础试验的分类z气候环境试验z机械环境试验z综合环境试验

可靠性基础试验的分类1.温度应力试验2.机械应力试验3.电应力试验4.湿度应力试验5.特殊应力实验?按照施加应力的种类：?按照施加应力的方式：1.机械环境应力试验2.气候环境应力试验3.电性能参数测试验

环境试验z环境试验是将元器件等暴露在某种环境中，以此来评价元器件在实际工作环境中遇到的运输、储存、使用环境条件下的性能。

电子元器件在使用过程中所遇到的主要环境条件气候条件：温度、湿度、气压、盐雾、腐蚀性气体等机械条件：振动、冲击、碰撞、离心、失重、爆炸等生物条件：霉菌、昆虫、啮齿动物等辐射条件：太阳辐射、核辐射、紫外线辐射、宇宙射线辐射电磁条件：电场、磁场、雷击、放电等人为因素：使用、维修、包装等

环境试验分类研究实际环境应力与产品所能承受的强度的关系。1.现场试验：使用现场进行试验2.人工模拟试验：人工模拟试验设备中进行3.*从模拟环境因素分类：单项应力试验，综合应力试验4.*模拟环境应力大小分类：模拟试验、加速模拟试验5.3.天然暴露试验：样品长期暴露在天然气候环境中定期进行测量及做表面检查，以了解样品在天然气候条件影响下的电参数、机械性能及外观变化情况，从而鉴定元器件在该环境条件下的可靠性，并与人工模拟试验结果比较，以确定人工模拟试验的周期。

环境试验详细分类表环境试验的适用性

环境试验一般操作过程1.预处理：2.初始检查测量：3.试验：4.恢复：5.最后检查与测量：

振动试验振动台动作原理图：正弦振动模型：位移公式：加速度公式：加速度最大值：

振动试验分类1.扫频振动试验2.振动疲劳试验3.随机振动试验4.振动噪声试验

扫频振动试验试验目的：寻找被试验的试验样品的各阶固有频率及在这个频率段的耐振情况试验原理：试验样品一般具有多阶固有频率。具有多阶固有频率的试验样品当受到一个和它的某一个固有频率相一致的外界激励时，便会产生共振，从而可以观测到显著的振动。这样，在某个给定的频率范围内，让振动台的振动频率由低到高，按一定的频率间隔，逐一进行一定时间的振动。测得试验样品的振动的时间历程曲线，就可得样品的频谱特性曲线，该曲线上的一个个尖峰所对应的频率就是该试验样品的固有频率

振动疲劳试验(1)试验目的：为了考核被试样品在一定频率的外载荷的长时间激励下，一直处于这种振动条件状态时的抗疲劳能力。(2)试验原理：当被试样品受到某一个固有频率的外界长时期激励时，被试样品便会永远处于这种振动状态，其上的应力会周而夏始地重复这种振动的应力状态，从而引起应力疲劳，疲劳强度降低，便会产生疲劳破坏。试验中被试样品是否发生破坏，便表明被试样品对这种振动的抗疲劳能力。

随机振动试验(1)试验目的：考核被试样品的在随机激励下抵抗随机振动的能力。(2)试验原理：试验样品在随机激励下，产生随机振动。由输入力的功率谱密度可得到被试验样品的响应的功率谱密度。试验中把测量到的被试验样品响应的功率谱密度和被试验样品响应的功率谱密度的极限值相比较，前者不大于后者，则被试验样品合格。

振动噪声试验(1)试验目的：考核被试样品在规定的振动条件下有没有噪声产生。(2)试验原理：处于振动环境下的元器件，若存在接触不良，则会使接触部分时而接触，时而断开，这样就会使原有的电信号成为混有高频噪声的信号。所以因接触不良等会使系统中的电信号产生高频干扰信号，即正常的电信号上会叠加上噪声信号。

机械冲击试验(1)试验目的：确定电子元器件受到机械冲击时的适应性或评定其结构的牢靠性。(2)试验原理：冲击是外界条件的突然改变引起结构状态的突然改变，也就是说，短时间内极大的冲击力(极大的冲量)作用在试验样品上，而冲量的变化等于动量的变化。所以，试验样品在短时间内动量发生极大的变化，从而引起试验样品产生极大的瞬态振动，产生极大的位移，在试验样品内产生极大的应力和应变，抗冲击能力弱的试验样品就会因冲击而损坏或性能降低。试验参数：峰值加速度、脉冲持续时间、冲击波形（500~30000g）（0.1~1ms）（半正弦）

离心加速度试验(1)试验目的：确定电子元器件在离心加速度作用下的适应能力或评定其结构的牢靠性。(2)试验原理：试验样品安装在离心加速度试验机上。当离心加速度机以一定的角速度回转时，强大的离心力作用在试验样品的各个截面上，从而引起各个截面的强大的拉应力，强度低的试验样品便会出现裂纹，有的还会断裂。离心加速度计算公式：

离心加速度试验的应用飞机转弯火箭发射、导弹改变方向一般离心加速度10-200g，持续时间从几秒到几分钟。战斗机考虑到结构强度和人的承受能力，离心加速度限制在10g以内。此外，在炮弹电引信等的特殊场合，离心