专利名称：一种用于机电设备的加速寿命试验方法
技术领域：
本发明属于试验、测试技术领域，更具体地，涉及一种用于机电设备的加速寿命试验方法。
背景技术：
为了节约机电产品可靠性评估试验的时间，常采用加速寿命试验方法，目前加速寿命试验方法有两种步进加速寿命试验和步降加速寿命试验。步进加速寿命试验的应力是从正常水平开始逐步提升，比起恒定应力试验，其效率有所提高，然而在起始阶段，应力水平较低，样品失效缓慢，试验效率仍然不够理想，而步降加速寿命试验的应力从上限水平逐步向下调整，试验效率明显提高了，但是试验开始时候的应力处于很高水平，容易使样品
产生破坏性失效，造成不可修复的损失；另外，应力过高，易造成残余应力集中，使失效模式改变，这种应力强度性失效与步进加速寿命试验的损伤累积性或性能退化性的失效机理不一致，必须进行失效机理漂移检验，如此，势必增加了数据统计分析的工作量，降低了计算效率。因此这两种方法都有其不可克服的自身缺陷。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于机电设备的加速寿命试验方法,其试验初始应力比传统步进加速试验初始应力高，从而能够加快样本失效，提高试验效率，同时比步降加速试验初始应力低，从而可避免失效机理漂移，此外，还可以根据试验失效情况，及时调整试验应力水平，进一步提高试验效率。为实现上述目的，本发明提供了一种用于机电设备的加速寿命试验方法，包括以下步骤(I)抽样N台机电设备作为试验样本进行加速寿命试验，获取机电设备的工作应力范围[S1, S2]，以及正常工作应力水平Stl下机电设备的寿命时间Iltl，根据工作应力范围[S1, S2]获得初始应力水平S3,并设定试验应力水平数k ；
a + b/ S,(2)根据初始应力水平S3获取产品试验寿命时间％ = a + b/s U0，其中a和b为加速模型系数；(3)判断从当前试验时刻到产品试验寿命时间η3时刻期间，是否存在时刻Τ，在时刻T试验样本的失效数量nl大于N/2，若有，则转入步骤(4)，否则转入步骤(5)；(4)将当前的试验应力水平S4由初始应力水平S3减小一阈值，并根据
-^- = a + b' 茯取产品试验寿命时间η4，然后转入步骤(6)；
I a+ n! S,
tJa a + b/ S4(5)将当前的试验应力水平S4由初始应力水平S3增加阈值，并根据= a+b/S,
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获取产品试验寿命时间n4，然后转入步骤(6);
(6)试验进行长达产品试验寿命时间η4后，获取试验样本的失效数量n2，并判断失效数量n2是否大于nl，若大于，则将当前的试验应力水平S5由试验应力水平S4减小阈值，若不大于，则将当前的试验应力水平S5由初始应力水平S4增加阈值；(7)重复上述步骤(4)至(6)，直到试验应力水平的改变次数达到应力水平数k为止,并生成产品试验寿命时间序列；(8)根据产品试验寿命时间序列采用步进加速寿命时间统计方法统计机电设备在正常工作应力水平Stl下的寿命时间。初始应力水平S3=(SJS2)/2，试验应力水平数k的取值为3到5。阈值的取值范围为5%_20%。加速模型系数a和b是通过以下公式获得η = a+b/S，η’ = a+b/S’，其中η为第一次随机测试得到的产品试验寿命时间，V为第二次随机测试得到的产品试验寿命时·间，S为第一次随机测试得到的应力水平，S’为第二次随机测试得到的应力水平。加速模型系数a和b是通过经验信息获得。通过本发明所构思的以上技术方案，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果(I)由于采用了步骤(I),试验初始应力比传统步进加速试验初始应力高,加快样本失效，提高试验效率；同时比步降加速试验初始应力低，避免失效机理漂移。(2)由于采用了步骤(2)至(5)，根据试验失效情况，及时调整试验应力水平，进一步提闻试验效率。
图I是本发明用于机电设备的加速寿命试验方法的流程图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明用于机电设备的加速寿命试验方法包括以下步骤(I)抽样N台机电设备作为试验样本进行加速寿命试验，获取机电设备的工作应力范围[S1, S2]，以及正常工作应力水平Stl下机电设备的寿命时间Iltl，根据工作应力范围[S1, S2]获得初始应力水平S3,并设定试验应力水平数k ;具体而言，S3=(SAS2)/^ k的取值为3到5。
a + b/S,一(2)根据初始应力水平S3获取产品试验寿命时间％ = a+b/s 琪中a和b表示
加速模型系数，其可通过以下公式获得η = a+b/s, η’ = a+b/S/，其中η为第一次随机测试得到的产品试验寿命时间，V为第二次随机测试得到的产品试验寿命时间，S为第一次随机测试得到的应力水平，S’为第二次随机测试得到的应力水平。在其它实施方式中，加速模型系数a和b也可通过经验信息获得。(3)判断从当前试验时刻到产品试验寿命时间η 3时刻期间，是否存在某一时刻Τ，在该时刻试验样本的失效数量nl大于N/2，若有，则转入步骤(4)，否则转入步骤(5)；(4)将当前的试验应力水平S4由初始应力水平S3减小一阈值，并根据
权利要求
1.一种用于机电设备的加速寿命试验方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)抽样N台机电设备作为试验样本进行加速寿命试验，获取所述机电设备的工作应力范围[S1, S2]，以及正常工作应力水平Stl下所述机电设备的寿命时间Jlci，根据所述工作应力范围[S1, S2]获得初始应力水平S3,并设定试验应力水平数k ； a+ bIS、 (2)根据初始应力水平S3获取产品试验寿命时间％= a + b/g ^，其中a和b为加速模型系数； (3)判断从当前试验时刻到产品试验寿命时间Π3时刻期间，是否存在时刻Τ，在所述时刻T试验样本的失效数量nl大于N/2，若有，则转入步骤(4)，否则转入步骤(5)；η a + b/ S (4)将当前的试验应力水平S4由初始应力水平S3减小一阈值，并根据-^= ^—τT a + b! S1获取产品试验寿命时间n4，然后转入步骤(6);"4 a+ b/ S4 (5)将当前的试验应力水平S4由初始应力水平S3增加所述阈值，并根据f= a + b/s3获取产品试验寿命时间n4，然后转入步骤(6); (6)试验进行长达所述产品试验寿命时间η4后，获取所述试验样本的失效数量n2，并判断所述失效数量n2是否大于nl，若大于，则将当前的试验应力水平S5由所述试验应力水平S4减小所述阈值，若不大于，则将当前的试验应力水平S5由所述初始应力水平S4增加所述阈值； (7)重复上述步骤(4)至(6)，直到试验应力水平的改变次数达到应力水平数k为止，并生成所述产品试验寿命时间序列； (8)根据所述产品试验寿命时间序列采用步进加速寿命时间统计方法统计所述机电设备在所述正常工作应力水平Stl下的寿命时间。
2.根据权利要求I所述的加速寿命试验方法，其特征在于，所述初始应力水平S3=(SJS2)/2，所述试验应力水平数k的取值为3到5。
3.根据权利要求I所述的加速寿命试验方法，其特征在于，所述阈值的取值范围为5%-20%。
4.根据权利要求I所述的加速寿命试验方法，其特征在于，所述加速模型系数a和b是通过以下公式获得Π = a+b/S，V = a+b/S’，其中η为第一次随机测试得到的产品试验寿命时间，V为第二次随机测试得到的产品试验寿命时间，S为第一次随机测试得到的应力水平，S’为第二次随机测试得到的应力水平。
5.根据权利要求I所述的加速寿命试验方法，其特征在于，所述加速模型系数a和b是通过经验信息获得。
全文摘要
本发明公开了一种用于机电设备的加速寿命试验方法，包括抽样N台机电设备作为试验样本进行加速寿命试验，获取机电设备的工作应力范围[S1,S2]，以及正常工作应力水平S0下机电设备的寿命时间η0，根据工作应力范围[S1,S2]获得初始应力水平S3，并设定试验应力水平数k，根据初始应力水平S3获取产品试验寿命时间判断从当前试验时刻到产品试验寿命时间η3时刻期间，是否存在时刻T，在时刻T试验样本的失效数量n1大于N/2，若有，则将当前的试验应力水平S4由初始应力水平S3减小一阈值，并根据获取产品试验寿命时间η4，本方法提高了试验效率，避免了失效机理漂移的危险，节约了试验时间，减少了试验成本。
文档编号G01M99/00GK102788708SQ20121027865
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月7日 优先权日2012年8月7日
发明者张业鹏, 文昌俊, 杨光友, 游达章 申请人:湖北工业大学