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北京高低温环境试验及电磁兼容测试实验室

 
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寿命试验规划技术与核心要点
发布时间:2025-11-11        浏览次数:7        返回列表
 在产品研发与制造中,可靠度是衡量产品时间绩效品质的核心指标,而寿命试验则是获取可靠度数据、暴露产品潜在问题的关键手段。无论是军用装备的极端环境适配,还是民用家电的长期稳定运行,都离不开科学的寿命试验规划。今天,我从理论到实操,全面拆解寿命试验规划技术,帮你快速掌握核心要点。

一、寿命试验基础:先搞懂 3 个核心问题

 

1. 为什么要做寿命试验?

 

寿命试验的核心目的是验证产品在规定时间和条件下的可靠度水平,具体包括 5 个维度:

 

评估产品可靠度等级,确认是否满足设计要求;

 

验证产品对环境的适应能力,比如高低温、振动等;

 

剔除早期失效产品,筛选出合格批次;

 

掌握产品失效规律,为设计优化、生产管控提供数据支撑;

 

暴露产品薄弱环节,推动可靠度持续提升。

 

简单说,寿命试验就是产品的 “耐力测试”,提前发现问题,避免交付后出现故障。

 

2. 寿命试验的核心规格是什么?

 

寿命试验的评价指标主要围绕 3 个核心参数:

 

失效率(λ):多用于电子零组件,反映单位时间内产品失效的概率;

 

平均失效间隔时间(MTBF):适用于整机或系统,指两次失效之间的平均时间;

 

平均寿命(mean life):通用指标,反映产品的平均使用时长。

 

试验逻辑很简单:选取一定数量的试件,施加规定的工作和环境应力,记录操作时间与失效次数,再通过数理统计方法推算上述参数。

 

3. 寿命试验的完整工作流程

 

从规划到落地,寿命试验遵循固定流程,确保结果可靠:

 

1.制定试验方案:明确试验轮廓(应力时序)、试验条件、试验程序;

 

2.试验准备:准备试件、校准设备、确认试验环境;

 

3.试验执行与记录:按方案施加应力,实时记录性能数据和失效情况;

 

4.失效分析:对失效产品进行原因排查,区分失效类型;

 

5.数据处理:通过统计方法验证寿命分布假设,推定可靠度指标;

 

6.出具报告:总结试验结果,提出设计改进或质量管控建议。

 

二、操作寿命试验:按场景精准设计试验轮廓

 

操作寿命试验是最贴近产品实际使用场景的试验,核心是构建 “复合环境试验轮廓”(即按时间序列组合的工作应力和环境应力),分为军用装备和民用装备两大类。

 

1. 军用装备:适配极端环境与复杂任

 

军用装备试验主要依据 MIL-STD-781、MIL-HDBK-781 标准,按用途分为陆上固定、陆上机动、船舶、飞机等类型,核心要点如下:

 

陆上固定装备(如机房内设备):24 小时为一个试验周期,电压按正常 50%、最高 25%、最低 25% 分配,运输前需做 20 分钟振动试验(2.2Gpk,20-60Hz);

 

陆上机动装备(如车载设备):需考虑振动、高低温复合应力,振动采用正弦扫描(5-200Hz/5-500Hz),温度覆盖 - 54℃(全球通用)至 + 85℃;

 

核心原则:模拟运输、存储、作战全生命周期,应力水平高于民用产品,确保极端环境下的可靠性。

 

2. 民用装备:贴合日常使用场景

 

民用装备试验参考 IEC 605 系列标准,按使用环境和模拟程度分类,重点关注实用性:

 

低模拟程度(如家用小家电):简化环境参数,温度控制在 19-27℃,湿度 25%-65%,仅模拟日常开关、搬运的冲击应力;

 

高模拟程度(如工业控制设备):需考虑电压波动(±7%~±10%)、暂态电压干扰、低水平振动,温度范围扩展至 5-40℃;

 

核心原则:根据产品使用场景调整模拟精度,失效后果严重(如工业设备)需提高模拟程度,普通消费品可适当简化。

 


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