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。     

基于POF的温度应力加速试验失效机理一致性研究

目的通过失效物理手段得到温度加速寿命试验的失效机理突变点,节省试验样本,并为加速寿命试验的有效性提供保障。方法利用电子产品典型失效物理模型,在求解MOSFET器件激活能的基础上确定失效机理突变点,并开展失效物理分析,从微观分析的角度验证失效机理一致性判定方法的理论正确性和工程适用性。结果 MOSFET器件在温度低于240℃时,失效机理没有发生改变;温度高于240℃时,失效机理发生了改变,与前述失效机理不一致。结论基于失效物理的方法可以确定器件机理发生变化的温度应力点,所需样本量小。     

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。     

引信步进应力加速寿命试验无失效数据情况贮存寿命评估

目的针对某引信加速寿命试验出现无失效数据情况无评估方法问题,开展贮存寿命评估研究。方法根据某引信特点和样品条件,选取采用步进应力加速寿命试验。因本次样品量过少,不能进行摸底试验来确定合理的应力和步长,加速寿命试验只能采用其预估值,因而试验结果出现了无失效情况。为此提出先对无失效数据按贝叶斯统计方法将零失效比率(失效数/样本数)数据转换为非降序失效比率的失效数据,再按有失效数据的处理方法评估贮存寿命。结果以此方法编制计算程序,对某引信无失效试验数据进行处理,评估其贮存寿命为20.1a。结论采用贝叶斯统计规律处理无失效数据的方法有效可行,解决了引信步进应力加速寿命试验无失效数据情况下的贮存寿命评估难题。     

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。     

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。     

身管镀层界面失效分析及寿命预测研究

目的 研究热压耦合作用下身管镀层的界面失效机理,预测身管寿命。方法 建立镀层界面剪切失效、界面弯曲失效和界面裂纹扩展失效3种失效模型,并给出失效准则。以某小口径步枪身管为研究对象,基于完整冷却周期的身管温度场数值模拟结果,计算这3种失效在相同射击条件下的临界失效长厚比,并对结果进行对比分析,确定身管镀层的主要界面失效方式。结合镀层的界面失效机理和低周疲劳损伤累计理论,建立基于镀层界面疲劳损伤累积的身管寿命预测模型,对该小口径步枪身管的寿命进行预测。结果 临界失效长厚比计算结果表明,界面剪切失效是身管镀层的主要失效方式。身管寿命预测结果与寿命试验结果相比,误差小于2%。结论 界面剪切失效是身管镀层的主要失效方式,基于镀层界面疲劳损伤累积的身管寿命预测方法是可行的。     

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)。     

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。     

加速寿命试验技术在弹药贮存可靠性工程中的应用

阐述了加速寿命试验的基本理论;以典型的恒定应力加速寿命试验和步进应力加速寿命试验应用案例,回顾了加速寿命试验技术在弹药贮存可靠性工程中的应用状况;指出失效机理研究、数据统计分析和实验结果验证是工程应用中待优化解决的3个突出问题,展望了加速寿命试验技术在工程应用中的发展趋势。     

橡胶隔振器寿命预测及加速试验研究进展

介绍了橡胶材料的疲劳失效形式及影响橡胶材料抗疲劳性能的因素,总结了基于撕裂能和基于S-N曲线的橡胶材料疲劳寿命预测方法,阐明了橡胶隔振器加速试验研究的现状,展望了未来值得研究的方向。     

某型航空包装箱加速试验方法研究

目的激发航空包装箱使用寿命内的潜在薄弱环节。方法基于寿命期剖面和故障机理分析,采用时间压缩、事件压缩和加速应力的加速方法,设计一种综合考虑湿热、随机振动、叉运、人工拆装、冲击和跌落的多应力加速试验方法。结果该试验将模拟包装箱16年使用寿命的试验时间加速至96天,有效地激发了产品金属紧固件锈蚀、结构件部分损坏等潜在故障,进而通过改进措施提升了包装箱的可靠性水平。结论该方法用于多应力加速试验合理可行。     

航空电连接器海洋环境加速试验与腐蚀仿真研究

目的 通过加速试验和有限元仿真,研究航空电连接器在南海岛礁服役条件下的失效行为和腐蚀机理.方法 根据典型航空装备南海服役环境数据,设计海洋环境加速腐蚀试验环境谱,基于此环境谱开展航空电连接器在实验室加速试验条件下的外观腐蚀、接触电阻、绝缘电阻和耐压强度的变化行为和机理研究.重点分析接触电阻变化原因,并基于水平集方法,建立插针插孔结合处的COMSOL有限元腐蚀仿真模型,模拟和验证接触件的腐蚀行为和机理.结果 3种规格的电连接器均发生壳体腐蚀,但程度不同,其中不锈钢壳体电连接器壳体腐蚀最轻,但壳体内部金属卡圈腐蚀最严重,其接触电阻波动最大.所有电连接器的耐压强度和绝缘电阻均有明显减小.结论 导致接触电阻增加的直接原因是插针和插孔结合处的毛细区内发生了严重腐蚀.有限元模型复现了腐蚀界面发展和腐蚀产物沉积过程.     

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.     

民用飞机防护体系加速试验谱研究

指出了民用飞机日历寿命的首翻期主要由飞机防护体系使用期限决定,分析了民用飞机防护体系失效机制和民用飞机防护体系腐蚀加速试验谱需要考虑的因素,提出了民用飞机防护体系腐蚀加速试验谱的基本构成,并给出了我国沿海湿热地区加速试验谱的具体条件和时间。     

自然曝晒与加速老化试验下航空涂层失光率的当量关系研究

目的研究航空涂层失光率的当量加速关系。方法针对飞机结构涂覆的航空涂层光泽度失效问题,开展自然曝晒试验和实验室加速老化试验,基于失光率的失效标准,分析涂层老化行为规律。结果建立了飞机涂层自然曝晒条件与实验室加速条件下的当量加速关系。结论同类涂层试验件在自然曝晒试验与加速老化试验下的失光率变化趋势基本保持一致,得到的两类涂层试样的加速老化当量关系函数可为建立实验室加速老化试验和自然曝晒试验之间的当量加速关系提供一定参考。     

典型气候环境中改性环氧树脂有机玻璃胶接性能变化规律研究

目的研究典型气候环境对两类有机玻璃胶接接头老化性能的影响。方法在重庆、青岛和拉萨三地开展两类有机玻璃胶接接头的户外自然暴露试验,研究其拉剪强度和剥离强度随老化时间的变化规律,分析气候环境因素对胶粘剂老化的作用机理,及胶接结构的老化失效模式。结果高温、高湿及紫外光辐射等气候环境因素是影响胶粘剂粘接性能的主要外在因素,其中高温高湿环境因子对其性能影响较大,而紫外光辐射引起的光降解速度并不像理论预测那样快,胶粘工艺是影响胶接接头性能的主要内在因素。结论优选出了耐候性较好,且适合航空有机玻璃和涤纶带粘接的胶粘剂,可为该胶接接头的防老化设计提供参考。     

氟橡胶密封材料热氧老化试验与寿命评估

对氟橡胶密封材料进行了热氧加速老化试验,对老化试验前后材料压缩永久变形量与红外光谱进行了分析,结果表明,老化引起材料内部的分子结构变化。建立了该材料在贮存温度下的压缩永久变形与贮存时间的老化动力学方程,预测了25℃下氟橡胶密封材料的贮存寿命,结果表明,氟橡胶在热氧条件下,失效机理为分子断裂和交联;非正常老化因素引起的变形对氟橡胶密封圈的性能影响很大;氟橡胶密封件在25℃下的贮存寿命为13.8 a。