摘要:與傳統(tǒng)可靠性試驗(yàn)相比,加速壽命試驗(yàn)、加速退化試驗(yàn)具有所需的樣本少、試驗(yàn)時(shí)間短的特點(diǎn),應(yīng)用越來越廣泛。實(shí)施加速壽命試驗(yàn)后,收集相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù),可用于量化評(píng)估產(chǎn)品的可靠性/壽命,分析產(chǎn)品的可靠性特征,輔助進(jìn)行產(chǎn)品可靠性改進(jìn)與優(yōu)化。本文分別選擇阿倫尼烏斯(Arrhenius)加速模型、艾林(Eyring)加速模型、逆冪率(Inverse Pow Law)加速模型、溫濕度(Temperature-Humidity)加速模型、溫度-電壓(Temperature-NonThermal)加速模型,對(duì)國際上的軟件A(簡稱A軟件)的加速壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析模塊、國產(chǎn)的PosVim軟件的加速壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析模塊進(jìn)行了計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析。(注:對(duì)比分析時(shí),使用的PosVim軟件是最新的21.4版,新版PosVim的試用,可聯(lián)系客服獲?。?。
1、單應(yīng)力加速模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果對(duì)比
1.1、阿倫尼烏斯模型分析結(jié)果對(duì)比
阿倫尼烏斯模型計(jì)算公式為
A——是常數(shù),待估計(jì)的參數(shù)
EA——激活能系數(shù),帶估計(jì)參數(shù)
K——玻耳茲曼常數(shù),已知
S——是溫度應(yīng)力,絕對(duì)溫度(開爾文)。
B=-EA/K
假設(shè)某設(shè)備在393K、408K、423K三個(gè)不同溫度應(yīng)力下進(jìn)行了加速壽命試驗(yàn),試驗(yàn)樣本都是10個(gè),試驗(yàn)截止時(shí)間為10000小時(shí)。
分別使用A軟件的加速壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析模塊、PosVim軟件的加速壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析模塊進(jìn)行上述數(shù)據(jù)的分析。
分布類型都選擇威布爾分布(Weibull),計(jì)算方法都選擇極大似然法。A軟件的計(jì)算結(jié)果及PosVim軟件的計(jì)算結(jié)果如下表。
圖1 阿倫尼烏斯模型計(jì)算結(jié)果(PosVim)
1.2、艾林模型分析結(jié)果對(duì)比
艾林模型的公式如下:
A、B均為未知參數(shù)
T為加速應(yīng)力,如溫度。
同樣,使用上面的表1的案例數(shù)據(jù),分別使用A軟件的加速壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析模塊、PosVim軟件的加速壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析模塊進(jìn)行分析。
分布類型都選擇威布爾分布(Weibull),計(jì)算方法都選擇極大似然法。計(jì)算結(jié)果如下表。
圖2 艾林模型計(jì)算結(jié)果(PosVim)
1.3、逆冪率模型分析結(jié)果對(duì)比
逆冪率模型公式如下:
K是未知參數(shù),待評(píng)估參數(shù)
n是未知參數(shù),待評(píng)估參數(shù)
V是應(yīng)力,振動(dòng)、使用率等
設(shè)備的加速應(yīng)力為電壓應(yīng)力,分別在20V和36V加速應(yīng)力下進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果如下表所示。
分別使用A軟件的加速壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析模塊、PosVim軟件的加速壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析模塊進(jìn)行分析。
分布類型都選擇威布爾分布(Weibull),計(jì)算方法都選擇極大似然法,加速模型選擇逆冪率。計(jì)算結(jié)果如下表所示。
圖3 逆冪率模型計(jì)算結(jié)果(PosVim)
2、多應(yīng)力加速模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果對(duì)比
2.1、溫濕度模型分析結(jié)果對(duì)比
溫濕度模型公式如下:
A、B、C都是未知參數(shù),待評(píng)估參數(shù)
T是溫度,H是濕度
設(shè)備進(jìn)行了溫濕度加速壽命試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果如下表所示。
分別使用A軟件的加速壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析模塊、PosVim軟件的加速壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析模塊進(jìn)行分析。
分布類型都選擇威布爾分布(Weibull),計(jì)算方法都選擇極大似然法,模型選擇溫濕度模型,計(jì)算結(jié)果如下表。
3、結(jié)論
通過上面單應(yīng)力、多應(yīng)力的多組數(shù)據(jù)分析結(jié)果的對(duì)比分析,國際上的A軟件、國產(chǎn)PosVim軟件的加速壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析精度相同,加速模型參數(shù)估計(jì)值、分布參數(shù)估計(jì)值的計(jì)算結(jié)果基本相同。