环境应力筛选(ESS)应力参数的确定及其考虑因素

温度循环和随机振动是环境应力筛选最常用、最有效的筛选应力。根据两者诱发故障机理的特点,介绍和分析了温度循环和随机振动应力参数的确定方法及需要考虑的因素,并强调对受筛产品进行温度和振动调查,进一步优化应力参数。     

常规试验设备温度循环应力筛选技术改进

目的寻找基于常规试验设备温度循环应力筛选技术的改进方法。方法应用常规温度循环试验箱,结合对军用电子产品进行环境应力筛选(ESS)的实际情况,测量产品在温度循环应力筛选时,产品内部升降温的实际速率,通过对这些测量结果比较分析,找出这一方法存在的问题,特别是缺陷暴露程度与应力筛选的相关性差,通过对温度循环筛选参数的合理选择进行分析,找出解决这一问题的思路。结果理论筛选度较高(如0.89)的试验,实际测算额得出的筛选度很低(如0.54)。结论应用温度循环应力筛选的方法,确立合理的应力参数,就可取得理想的试验效果,节省一半的试验时间。     

ESS试验温度循环次数确定方法研究

介绍了环境应力筛选温度循环试验数学模型,通过雷达单元实际筛选数据统计建模计算,在相同的温度范围、温变速率条件下,进行筛选度和循环次数的理论与实际数据对比分析,得出了确定雷达组成电子单元温度循环试验循环次数的方法和修正系数。     

环境应力筛选中的温度循环加速因子模型分析

为了进一步理清环境应力筛选（Ess）中温循加速因子的特性及使用条件,分别从筛选度（ss）和阿伦尼斯（Arrhenius）模型2个不同的角度对现有的2种温度循环加速因子模型进行了分析。通过对2种模型的对比以及模型与实际情况间差距的分析,明确了它们的使用范围及使用中的注意事项,指出了这2种加速模型存在的缺陷及其发展趋势。     

基于故障物理的集成控制器电路板可靠性预计

目的实现商用电动汽车集成控制器的可靠性预计与提升,采用应力仿真与故障物理相结合的方法对其关键电路板进行可靠性预计。方法针对集成控制器的数字样机,开展热、振动仿真应力分析,采用故障模式机理及影响分析(FMMEA)方法,分析电路板可能存在的故障模式和故障机理,确定潜在故障模式的故障物理模型。将应力分析结果作为故障物理模型的输入,进行基于故障物理的可靠性预计,寻找设计薄弱环节,并提出改进措施。结果找到了电路板的8个高温器件和热集中区域,振动仿真分析表明,电路板顶端与中心振动强度较大,可能引起疲劳失效,需要给予关注。通过FMMEA分析,得到电路板的主要故障模式为焊点开裂,主要受温度循环影响,造成热疲劳失效。最后采用Coffin-Mason模型,计算得到电路板的平均故障间隔时间为15869 h,找出了电路板的可靠性设计的薄弱环节。结论该方法基于故障物理,相对传统基于手册的可靠性预计方法精度更高,同时能够在产品研制阶段与性能设计并行,通过分析和改进产品设计,达到正向可靠性设计的目的,为新能源汽车领域电子产品的可靠性预计提供新的思路。     

电路板的高加速应力筛选仿真设计技术研究

针对某型电路板高加速应力筛选剖面设计中耗费大量人力物力的实际情况,结合目前计算机辅助及仿真技术所具有的成本低、周期短、精度高等特点,将高加速应力筛选及计算机仿真技术融合,提出了运用计算机仿真手段来研究产品的高加速应力筛选剖面的方法及基本思路。对剩余有效寿命的预计、缺陷影响以及应力影响等方面进行了研究分析。从而在高加速应力筛选剖面设计信息量的扩充、成本的节省、周期的缩短等方面起到了一定的促进作用。     

角加速度计综合应力筛选方法研究

介绍了某型装备液环角加速度计特点,对研制过程中出现的空化现象进行了机理研究、模型分析和试验验证。结合装备实际工作环境,突破传统的温度、振动组合筛选方法,提出了温度-振动、冲击响应谱综合应力筛选方法,剔除或修复故障产品,从而提高产品的环境适应性,保障装备的工作可靠性。     

膜片组件贮存失效分析与加速贮存试验研究

膜片组件是影响某伺服系统贮存可靠性的关键部组件,在分析膜片组件在库房贮存条件下失效机理的基础上,通过有限元建模分析,预测了膜片组件的贮存主要失效模式。研究设计了膜片组件恒定温度应力加速贮存试验方案并实施试验,对膜片组件加速贮存试验获得的区间数据进行了插值处理,并对处理后的试验数据进行统计分析,得到了贮存条件下膜片组件的贮存期评估结论。     

美国军用标准航天器试验基线与量级调整研究

对美国航天器试验的军用标准的发展进行了调研,系统地整理了MIL-STD-1540标准到SMC-S-016A标准的发展脉络,针对系统级、组件级试验基线的修订进行了整理、分析。以热试验为典型研究对象,整理了不同标准对于系统级、组件级热试验在试验温度范围、循环数、剪裁方法上的修改,对比了试验基线、试验量级的变迁,结合美国航天器型号与验证理念的发展,分析了其修订的依据,为我国相应标准的制定、修订提供了参考。     

废弃印刷电路板焊锡离心分离过程的试验研究

电子废弃物的快速增加,已带来了巨大的环境问题。废弃印刷电路板作为电子废弃物的核心组件,是电子废弃物中最难处理的部分。提出了一种废弃印刷电路板焊锡的热熔离心分离回收方法及其装置。从理论上分析了印刷电路板离心分离过程中焊点脱焊不完全的问题,提出了临界分离半径的概念,并通过试验研究了旋转时间、加热温度和转速对临界分离半径的影响。试验结果表明:旋转时间超过60s后,临界分离半径的大小与旋转时间无关;加热温度或者转速的增加都会导致临界分离半径的减小。最后拟合得出了不同操作条件下印刷电路板焊锡脱离的临界分离半径,解决了印刷电路板离心分离过程中焊点脱焊不完全的问题,对新工艺装备的推广应用具有指导意义。     

电子产品环境应力筛选试验

为了使环境应力筛选试验在有效提高电子产品的可靠性方面得以广泛应用,介绍了环境应力筛选试验的概念,针对电子产品,论述了环境应力筛选典型应力参数的确定方法、加电检测的原则、筛选度和故障率的计算、筛选中暴露的典型缺陷等。提出了环境应力筛选试验的一般程序和一些需注意的问题。     

可靠性强化试验技术在某型伺服作动器研制中的适用性探索

目的探索可靠性强化试验技术在典型机电液一体化产品伺服作动器研制过程中的适用性。方法以某型伺服作动器为研究对象,从故障激发的角度对可靠性强化试验技术的应用进行可行性分析,在响应调查和应力分析的基础上,结合产品的工作特点设计适用于该类伺服作动器的可靠性强化试验方案,包含低温步进应力试验、高温步进应力试验、快速温度循环试验10个循环、振动步进应力试验(包含气锤式三轴向六自由度超高斯随机振动方式及电磁振动台随机振动方式)及综合环境应力试验5个循环,并依此进行试验。结果在快速温度循环试验及综合环境应力试验过程中,均有效地激发出了产品的漏油故障,与相似产品外场暴露的漏油故障模式相吻合。结论可靠性强化试验技术可有效地应用于典型机电液一体化产品伺服作动器的研制过程,设计的可靠性强化试验方案可有效地激发外场出现频率较高的故障,可作为该类产品研制的试验手段之一。     

疲劳损伤等效在随机振动试验中的应用

以疲劳损伤等价为基础的随机振动试验是评价结构振动环境适应性能力的重要手段.将基于位移模态和应变模态的模态叠加方法分别应用于结构振动位移响应和应力响应的分析中,建立了随机振动试验不同激励条件下,结构振动响应的关系;将结构随机振动应力响应的峰值概率分布通用关系应用于疲劳损伤评估,导出了振动疲劳损伤等效关系.以一个试验为例介绍了疲劳损伤等效原则在随机振动试验中的应用.     

废弃电路板湿法破碎能耗试验研究

采用Design-Expert 7.1软件对废弃电路板湿法冲击式破碎机能耗试验进行了方案设计和结果分析;拟合出了能耗与试验影响因素之间的定量关系模型,给出了能耗的残差分布以及不同操作变量之间的等高线和三维响应关系;利用Design-Expert 7.1对电路板破碎能耗试验的条件进行了优化,获得了最佳的操作指标。     

再入飞行力热环境测量的模型飞行试验设计

目的获取钝锥外形飞行器再入飞行力热环境参数,建立更为准确的环境预测模型,开展基于无控火箭的模型飞行试验设计。方法根据转捩区、湍流区时间提出了无控惯性飞行弹道的落速约束。根据环境预测建模需要,确定环境参数类型及测点布局。采用弹道耦合的气动加热计算模型、脉动压力预示的工程算法、脉动压力与发动机激励下振动响应的相似外推方法等计算分析飞行全程的内外温度、时均压力、脉动压力和振动环境。结果得到了温度、压力和振动环境的极值,确定了主要测量技术要求。结论外部温度量程范围为0~400℃,可测量的最大温度变化率不低于20℃/s。压阻式传感器量程上限为25PSI,压电式传感器量程上限为5 PSI,耐高温环境不低于220℃且具有温度补偿功能。振动量程范围为–100g~+100g。     

废弃印刷线路板热解过程传热特性实验研究

为了改善印刷线路板热解过程中的传热性能、提高废弃印刷线路板热解效率和产率、减少热解过程对环境的二次污染,本文设计并搭建了一套固定床热解实验装置,在高温氮气渗流条件下对3种不同尺寸废弃印刷线路板颗粒料层的热解过程进行了对比实验;测试了颗粒料层热解过程沿轴向和径向的温度分布,分析了线路板颗粒尺寸对物料层温度场和对热解区域迁移速度的影响,阐明了沿热解炉高度方向物料温度参数随时间的变化特征,揭示了热解区域和热解状态对于沿轴向的温升速率和温度梯度的影响规律.结果表明:较大颗粒料层的热解区域纵向迁移速度要快于小颗粒料层,当颗粒尺寸分别为1.5、2.5和3.5 cm时,热解区域的纵向迁移速度分别为0.47、0.50和0.63 m·h~(-1);热解区域和热解状态对于沿轴向的温升速率和温度梯度有显著影响;废弃印刷线路版热解过程的能源利用效率较低,只有29.50%～37.13%,主要损失为热解装置和物料的蓄热损失.研究结果对印刷线路板热解装置的设计和运行具有重要的指导意义.