某型橡胶密封圈加速贮存试验设计与实践

目的针对某型橡胶密封圈开展加速贮存试验设计,并通过试验预测产品贮存寿命。方法通过分析橡胶密封圈在贮存使用环境下的失效机理,结合橡胶材料性能老化模型,在不改变失效机理、又不增加新的失效机理的前提下,以密封圈整件作为试验对象,用加大温度应力的试验方法加速产品失效过程,根据试验结果预计正常环境应力下的产品贮存寿命。结果采用温度应力作为加速贮存应力开展密封圈加速贮存试验方案设计和验证工作,评估得到其在贮存温度为20℃的环境中,贮存寿命可以达到16.97年,置信度大于0.95。结论以密封圈整件作为试验件,采用温度应力作为贮存敏感应力开展加速贮存试验,所评估得到的贮存寿命与产品已有的自然贮存寿命结果吻合得较好,试验状态更加真实,为橡胶密封圈更换周期提供参考依据,并为密封圈贮存寿命的定量评估提供了一种参考方法。     

铌酸锂调制器加速贮存寿命评估

目的研究铌酸锂调制器加速储存寿命的评估方法。方法基于韦布尔分布的方法,应用加速老化寿命评估试验理论和技术,建立恒加速应力老化寿命评估的理论模型。对集成光学调制器在不同温度应力下的加速贮存寿命进行统计,分析不同时间段器件失效概率,对其可靠性进行评估。结果计算出了器件韦布尔分布的形状参数m为0.314,表明调制器贮存时早期失效多。结论通过对器件失效数据进行分析,确定了阿伦尼斯加速模型,并计算其激活能为1.1 e V,分析得到在25℃环境条件下Li Nb O_3调制器器件贮存1年的可靠度为0.9454。     

航空光学器件的损伤破裂机理和加速寿命试验方法 研究

目的研究航空光学器件的损伤破裂机理和加速寿命试验方法。方法从理论上对航空光学器件的损伤破裂机理进行研究,对不同机理产生的原因、表现及预防措施进行分析。分析大气摩擦和太阳辐射因素对航空光学器件表面温度的影响,在Arrhenius模型理论基础上,以加速寿命试验方法计算航空光学器件的寿命。结果推导出了航空光学器件寿命的计算公式。结论航空光学器件的损伤破裂主要归因于脆性断裂失效和疲劳断裂失效。     

某型末制导炮弹控制舱贮存加速寿命试验应力研究

目的研究某型末制导炮弹控制舱贮存加速寿命试验应力类型。方法在明确某型末制导炮弹控制舱结构特征的基础上,逐一对各部组件进行失效模式及失效机理分析,归纳出影响控制舱失效的主要应力类型。结果影响末制导炮弹控制舱贮存可靠度的主要环境应力是温度和湿度。结论选取温度做单应力加速寿命试验。     

基于多失效模式的弹上舱段结构件贮存寿命验证方法

目的 验证多失效模式下弹上舱段结构件的贮存寿命。方法 通过开展贮存条件下失效模式分析,确定复合材料贮存薄弱环节,依此制定高温摸底试验方案。开展高温极限应力试验,确定不改变复合材料失效机理的高温贮存极限应力,并据此开展加速因子试验,基于阿伦尼兹模型,计算不同失效模式的激活能,并以激活能最小的性能参数作为贮存薄弱环节,计算舱段结构件加速因子,设计舱段结构件加速贮存寿命验证试验,评估其贮存寿命。结果 计算了某防热材料各失效模式下的激活能,确定了其性能参数的薄弱环节,根据薄弱环节的激活能计算了舱段结构件加速因子和加速贮存试验时间,验证了其贮存寿命。结论 通过确定防热材料的贮存薄弱环节,开展了加速贮存试验,验证了舱段贮存寿命。     

鱼水雷延寿策略与试验技术探讨

针对水中兵器达到规定的贮存期后,如何对状态进行再评估,并通过维修、换件等手段延长装备服役年限,进一步发挥装备效益,通过阐述水中兵器延寿研究现状,详细分析了高温、低温和交变温度等因素对产品组成材料的影响及失效机理.在此基础上,以鱼雷为例,提出了贮存寿命加速试验设计流程,综合考核多种因素,确定贮存寿命加速试验的应力类型、全雷温度加速因子、温度加速试验应力和加速试验时间,建立了试验流程图.按照确定后的相关要素,制定了试验方案,明确了贮存失效和贮存寿命终止判据.综合记录数据、失效判定和试验情况,提出了试验结论和改进意见,为装备定寿指标确认和延寿措施制定提供依据支撑.     

弱密封火工品的失效模式和贮存性能研究

目的获取弱密封火工品在温度和温湿度环境下的失效模式和贮存性能。方法设计温度和温湿度2种环境下2种弱密封火工品的加速寿命试验,对加速贮存后的火工品进行外观检查、性能测试和失效模式分析。结果点火头这类防潮漆密封火工品的失效模式主要是作用时间变长,点火能力不足,其失效机理主要是脚线的氧化、药剂的潮解和药剂中还原剂的氧化。火焰雷管这类绸垫涂胶密封的火工品,在温湿度应力下的失效模式主要为输出能力下降,其失效机理主要是部羧铅遇水发生化学反应。结论弱密封火工品在温湿度环境下的贮存特性与自身密封性和装药特性有密切关系,其失效速率取决于自身的密封性和主装药剂的吸湿性和稳定性。     

薄膜体声波滤波器加速寿命评估技术研究

目的 研究薄膜体声波滤波器的加速寿命评估技术,针对XXX1001型薄膜体声波滤波器进行可靠性寿命评估。方法 根据薄膜体声波滤波器设计、结构特点,针对XXX1001型薄膜体声波滤波器典型应用环境条件下的失效模式和失效机理分析,采用环境影响分析明确寿命表征指标和相应敏感应力,以此确定合适的加速寿命方法和加速模型。结合可靠性摸底试验确定的敏感应力极限和加速模型要求,设计加速寿命试验方案,利用阿伦尼斯模型对寿命表征指标等试验数据进行评估,得到该型薄膜体声波滤波器的可靠性寿命参数。结果 确定了滤波器的寿命表征指标（插入损耗）和敏感应力（温度）,设计了加速寿命试验方案,试验实施后,根据试验数据评估出XXX1001型薄膜体声波滤波器在40 ℃工作时的平均寿命为117 803 h。结论 该技术程序较为简单、实施方便、样本少、成本低,可为类似滤波器的可靠性评估提供参考。其评估结果也可为XXX1001型薄膜体声波滤波器的设计改进和应用推广提供技术支撑。     

惯性器件加速贮存环境性能变化规律及失效机理

目的研究惯性器件的加速贮存环境性能退化规律,分析失效薄弱环节及其失效机理。方法开展惯性器件的加速贮存试验,进行惯性器件的零偏、标度因数的检测,用扫描电子显微镜、红外显微仪、气-质联用仪等分析仪器,监测微观组织、结构损伤情况。针对石英挠性加速度计在加速贮存试验过程中的变化行为,分析温度环境因素对其损伤的微观作用机制,解释宏观性能退化内在原因。结果惯导系统中,石英挠性加速度计在加速贮存试验4个周期后,其零偏超出阈值范围。结论惯导系统中的薄弱环节为石英挠性加速度计的粘结剂。在加速贮存试验过程中,粘结剂中的增塑剂邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)发生分解生成挥发物,环氧树脂胶618的双酚A也少量挥发。当石英挠性加速度计从高温冷却至室温,检测宏观性能时,两种挥发物沿摆片移动至摆片底部,与力矩器镜面形成粘连,使摆片无法进行有效的工作(摆动)。     

在役晶体管湿热试验失效模式及机理研究

目的 研究在役晶体管湿热试验的失效模式及失效机理,为减少晶体管失效提出改进建议。方法 选取长期贮存了10余年未失效的3型在役晶体管进行湿热环境试验,采用扫描电镜观测、电性能参数测试、离子色谱分析等方法研究晶体管失效的模式和失效机理。结果 晶体管经过2 160 h湿热试验后,有 3.75%的晶体管发生失效,其中晶体管管腿断裂失效比例占2.50%,失效机理为应力腐蚀开裂;晶体管参数超标比例为1.25%,失效机理为器件背部或三防漆所含粘附离子引起的漏电。结论 湿热试验会加速在役晶体管的失效,其失效模式主要为因应力腐蚀开裂导致的管腿断裂以及因表面粘附离子引起的参数超差。建议在晶体管的寿命期内加强质量管理,改善不当的制管工艺,减少器件的内部缺陷及残余应力的存在,控制器件贮存环境的温湿度以及大气成分,杜绝氯离子等粘附离子及其他活性物质的引入。     

GaAs MMIC功率放大器加速寿命试验及可靠性评估

目的评估新研GaAs微波单片集成电路(MMIC)功率放大器的可靠性指标。方法用图估法和范-蒙特福特检验法对失效数据进行分布假设检验,利用贝叶斯定理估算低温度应力下无失效数据的威布尔分布参数。结果在正常工作情况下,结温为150℃时,该器件特征寿命为833 370h,10年平均失效率为1.2472×10-7/h,平均寿命为738 540 h,可靠度等于0.9时的可靠寿命为31年。结论该型器件在结温小于250℃时服从威布尔分布,结温为270℃时器件的失效机理已发生了变化,器件的各项可靠性指标满足使用要求。     

核电厂密封段加速寿命试验研究

堆芯中子注量率测量系统是30万千瓦核电厂监测系统的重要组成部分之一。该系统中的密封段要在工作温度不大于100℃、设计压力为17.16 MPa条件下满足长期密封要求。根据Arrhenius定律及《机械密封试验方法》,计算出了保证密封段正常工作5 a不泄漏需在240℃条件下进行加速寿命试验所需的试验时间。同时还制定了密封段加速寿命试验方案并进行了加速寿命试验,对试验测量参数进行了分析。分析结果表明密封段满足正常工作5 a不泄漏的要求。密封段加速寿命试验是密封段型式试验的重要步骤,还可作为其它密封设备加速寿命试验的参考。     

环境温度对某固体推进剂贮存寿命影响研究

为了分析环境温度对固体推进剂贮存寿命的影响程度,根据某固体推进剂加速老化试验结果,采用传统阿伦尼乌斯法、线性活化能法、整体预测法和两步回归法,预测了该推进剂在20℃和25℃下的贮存寿命。通过对比分析,认为不同寿命预估方法的预测结果不尽相同,但推进剂贮存环境温度的小范围改变对贮存寿命的影响是显著的。     

典型机载设备加速振动试验应用方法研究

目的为了提高加速振动试验方法在高新军用装备中工程化应用的准确性和可操作性。方法由于在合理的加速等级下,较大的振动能量可能导致试件局部振动疲劳累积损伤机理发生改变,因此在传统加速振动试验中充分评估结构试件的频率响应特性,得出一种修正的加速振动试验方法。首先结合计算机辅助分析手段对试件进行模态分析及频率响应分析,识别试件的薄弱部位。其次利用结构动力学特性测试手段,对薄弱部位的实测动态特性进行分析,并对超出加速响应限的加速度幅值进行修正。结果以典型的机载设备结构作为研究对象,将试件薄弱部位的频率响应幅值控制在合理的放大系数范围内,保证加速破坏机理的一致性,修改后加速振动试验结果与长周期正常等级振动试验结果特征一致。结论该方法符合国军标中振动试验方法的有关规定,可在装备研制过程中对设备结构部件的加速振动试验加以工程化应用。     

基于故障物理和数理统计相结合的可靠性加速试验方法

目的 研究通过加速试验在较短时间内对高可靠性、小子样电子产品的可靠性进行评估的方法.方法 分析可靠性加速试验方案的特点,梳理可靠性加速试验方案制定的基本流程,通过结合数理统计和故障物理技术,研究加速应力的确定方法和加速因子的计算模型,给出加速试验条件及试验时间的确定流程以及相应的试验结果评估方法,并进行案例应用.结果 该方法克服了常规可靠性加速试验方案设计中仅依靠经验并需要大样本量的缺点,科学有效地解决了高可靠性、小样本产品的可靠性加速试验方案设计问题,形成了电子设备基于故障物理和数理统计相结合的可靠性加速试验方案设计方法,经验证合理可行.结论 该试验方法能够满足当前可靠性要求高、进度紧、受试样品有限的武器装备研制的需求.     

热电池失效分析及等效加速贮存试验技术

目的建立基于实测环境载荷的热电池等效加速贮存试验技术,掌握其在环境载荷作用下的性能退化规律。方法在分析热电池组成和所受环境载荷情况的基础上,分析热电池的主要失效模式,设计基于实测环境数据的等效加速贮存试验,开展热电池等效加速贮存试验,分析热电池性能和热图像的变化情况,利用粒子滤波算法对电池剩余电容量进行预测。结果随加速循环次数(时间)的增加,热电池的电容量下降。热图像表明,热电池经过等效加速贮存试验后,其放电过程表面温度要高于初始放电表面温度。粒子滤波算法能够有效模拟电容量的退化过程,电池剩余电容量预测结果与试验结果误差在10%以内。结论等效加速贮存试验得到了热电池的性能退化规律,从而为热电池的贮存试验提供一种解决方案。     

惯性器件加速试验环境谱编制与数据处理方法研究

目的研究模拟惯性器件贮存环境温度变化的加速环境谱与加速试验方法。方法监测样品贮存环境温度应力变化的同时,检测样品性能的变化,通过雨流计数法将温度变化曲线转化为温度环境谱后再转换为加速环境谱,依照加速环境谱开展试验,通过试验结果与自然贮存样品性能比对,开展试验样品性能评价。结果以2012年某试验库房的温度数据为例,通过转换得到了模拟惯性器件贮存环境的环境谱和加速环境谱,并得到了用于指导惯性器件加速试验的方法。结论将雨流计数法用于处理惯性器件经历的温度曲线,转化得到的加速试验方法,可以较好地模拟惯性器件贮存实际经历的温度变化过程,指导对惯性器件的性能变化趋势进行预测和评价。