寿命试验是为了验证产品在规定条件下，处于工作（使用）状态或储存状态时，其寿命到底有多长，即要了解产品在一定应力条件下的寿命。寿命试验的目的，一是发现产品中可能过早发生耗损的零部件，以确定影响产品寿命的根本原因和可能采取的纠正措施；二是验证产品在规定条件下的使用寿命、贮存寿命是否达到规定的要求。

 

试验依据要求

 

(a)型号研制合同中的有关规定；

 

(b)GJB450B-2021《装备可靠性工作通用要求》…

 

适用范围与适用时机

 

寿命试验适用于具有耗损特性的机械类产品，如1）集成电路、半导体器件、电路板等电子产品，这些产品在高频率、高温度等条件下工作，寿命试验可以帮助评估其在不同应力下的可靠性；2）发动机、轴承、齿轮等机械产品，它们在长时间运行中会经历磨损、疲劳等过程，寿命试验可以模拟这些条件，评估其耐久性；3）金属、塑料、复合材料等。材料的寿命试验可以评估其在各种环境条件下的老化、腐蚀、疲劳等性能；4）汽车零部件如刹车系统、悬挂系统、发动机等都需要进行寿命试验，以确保其在各种路况和使用条件下的可靠性；5）在极端环境下工作的航空航天器件，如发动机、导航系统、结构材料等，必须经过严格的寿命试验，以确保其在高空、高速、高应力条件下的安全性。

 

有关大型装备结构（如飞机结构）的寿命试验与评估方法请见相关手册。

 

寿命试验与评估工作适用于产品设计定型阶段、试用阶段和使用阶段。

 

产品的寿命参数

 

产品的耐久性是指：产品在规定的使用、储存与维修条件下，达到极限状态之前，完成规定功能的能力，一般用寿命参数度量。极限状态是指由于耗损（如疲劳、磨损、腐蚀、变质等）使产品从技术上或从经济上考虑，都不宜再继续使用而必须大修或报废的状态。

 

产品主要的寿命参数有：

 

(a)首次大修期限——在规定条件下，产品从开始使用到首次大修的寿命单位数。也称首次翻修期限。

 

(b)使用寿命——产品使用到无论从技术上还是经济上考虑都不宜再使用，而必须大修或报废时的寿命单位数。

 

(c)大修间隔期限——在规定条件下，产品两次相继大修间的寿命单位。也翻修间隔期。

 

(d)总寿命——在规定条件下，产品从开始使用到报废的寿命单位数。

 

(e)储存寿命——产品在规定的储存条件下能够满足规定要求的储存期限。

 

(f)可靠寿命——给定的可靠度所对应的的寿命单位。

 

对于不同的武器装备系统，根据上述参数可以派生出不同的寿命参数。应参照相关标准给予定义。

 

寿命试验分类及方法

 

根据根据试验方法和目的的不同，寿命试验可以分为加速寿命试验（Accelerated Life Testing, ALT）、常规寿命试验（Normal Life Testing）、耐久性试验（Durability Testing）、可靠性增长试验（Reliability Growth Testing）、环境应力筛选试验（Environmental Stress Screening, ESS）等。

 

除模拟正常使用状态或储存状态进行寿命试验外，对于高可靠性产品而言，寿命试验时间很长。为了缩短试验时间，在不改变故障模式和故障机理的条件下，用增加应力水平（如温度、湿度、电压等）来加速产品的失效过程，从而在较短时间内获得产品的寿命数据的方法称为加速寿命试验。按照增加应力的方式，加速寿命试验可以分为恒定应力、步进应力、序进应力加速寿命试验三种。ALT适用于需要快速评估产品寿命的情况，可以缩短试验时间，降低成本，常用于电子产品、材料等领域，但需要准确选择加速应力，以避免过度加速导致失效模式与实际使用不符。

 

常规寿命试验是在正常使用条件下进行长期测试，以评估产品在实际使用环境中的寿命。它适用于对试验时间要求不高的产品，如家用电器、机械设备等。

 

常规寿命试验的试验条件与实际使用条件一致，结果更为准确，但是试验周期长，成本较高。

 

耐久性试验模拟产品在极端或恶劣条件下的使用情况，评估其在长时间运行中的耐久性，常用于汽车、航空航天、军事设备等领域。耐久性试验能够评估产品在极端条件下的性能，但是试验条件苛刻，成本较高。

 

可靠性增长试验是在产品开发过程中，通过不断发现和修复设计缺陷，逐步提高产品的可靠性，适用于新产品研发阶段，特别是复杂系统和高可靠性要求的产品。可靠性增长试验能够在产品开发早期发现并解决问题，提高最终产品的可靠性，但是需要多次迭代，时间和成本较高。

 

环境应力筛选试验是通过施加环境应力（如温度循环、振动等）来筛选出早期失效的产品，常用于批量生产的产品，如电子元器件、电路板等。ESS能够有效筛选出潜在缺陷产品，提高出厂产品的可靠性，但可能会对正常产品造成一定的损伤。

 

参考：《可靠性试验》胡湘洪、高军、李劲编著

 

 

来源：科鉴检测

关键词： 寿命试验