产品全寿命周期管理中的加速环境试验技术

加速环境试验技术已应用于电子、军工、航空、航天等领域内的可靠性工程中。将加速环境试验融入产品的设计、研制和生产中，对于提高产品的可靠性水平，增强其市场竞争能力具有现实意义。

加速环境试验技术及其相关研究

加速环境试验是可靠性试验工程的一个新领域。这里简要介绍了加速环境试验技术的基本概念、基本原理和技术现状。

环境试验与加速环境试验技术

本文通过对环境试验和加速环境试验两种试验技术的对比,介绍了加速环境试验技术的定义、分类及实现过程,并针对加速寿命试验和可靠性强化试验两种试验技术的基本原理和试验过程进行了重点阐述。

“加速环境试验及贮存寿命评估技术”专题序言

环境对产品的影响普遍存在,典型表现为产品发生不可逆的退化和失效。19世纪中叶,环境效应造成的巨大经济损失促使科技工作者开始研究能够在实验室快速再现产品环境退化和失效的环境试验技术。随着高新技术装备的迅猛发展,广大科技工作着发现,针对弹箭等长期贮存、一次使用的产品,加速环境试验技术对于其贮存寿命的评估显得尤为重要。

自然环境超高加速光老化试验系统研制

目的设计一种能够高效强化太阳紫外光辐射强度的自然环境加速试验设备,在自然环境环境中,用于高分子材料及制品、零部件的耐光老化高加速试验与快速评估。方法自然环境超高加速光老化试验系统研制主要采用模块化设计思路,基于3个太阳辐射强化原理,开展紫外反射镜开发,设计系统总体结构、试验主机、太阳能供电分系统和控制分系统等,对主机结构进行有限元强度和变形量分析,开发以PLC为核心的控制系统和以触摸屏及计算机为媒介的人机交互软件。结果研制的自然环境超高加速光老化试验系统采用太阳能清洁能源供电,实现了40倍以上的太阳紫外辐射强化。结论研制的自然环境超高加速光老化试验系统加工与制造难度小,加速倍率高,环境友好,使用效费比高,更适用于户外装备用高分子材料及制品的耐光老化评估。

飞机典型结构件加速环境试验研究

以试验研究为基础，对飞机典型结构在人工加速环境条件下的疲劳性能进行研究，并采用结构细节疲劳额定值(DFR)方法对环境条件下的疲劳试验数据进行了处理。

飞机结构腐蚀部位涂层加速试验环境谱研究

提出了适用于飞机结构腐蚀关键部位涂层的加速试验环境谱 ,该谱的基本构成以CASS谱为基础 ,1个周期包括温湿、紫外照射、热冲击、低温疲劳和盐雾 5个环境块 ,代表地面停放 1a .结合我国沿海、湿热地区实际情况给出了温湿试验、热冲击试验的具体条件 ,并建立了盐雾试验中性与酸性盐雾的比例、紫外试验时间及低温疲劳应力的确定方法 .以某歼击机腐蚀关键部位作为实例具体阐述了加速环境谱的编制过程 ,并用与外场飞机关键部位腐蚀程度对比的方法验证了 1个周期代表我国沿海、湿热地区停放

后勤装备防腐涂层加速试验环境谱研究

结合后勤装备服役特点,综合考虑亚热带沿海地区湿热、紫外光照、盐雾等主要腐蚀因素的影响,建立了适用于后勤装备表面涂层的加速试验环境谱,给出了各环境块的具体确定方法,并且提出了建立加速谱与装备实际使用环境的当量加速关系的方法。为后勤装备外露关键部位涂层使用寿命评定、涂层有效性检验和腐蚀修理方案制定提供了重要的依据。

硅橡胶自然环境加速试验方法与自然环境试验方法等效性研究

目的研究自然环境加速试验方法与自然环境试验方法的等效性。方法针对6141硅橡胶,在高原、沙漠、湿热三个自然环境条件下,采用玻璃框、黑箱、强制通风玻璃框、单轴跟踪太阳4种已有自然环境加速试验装置,开展4种自然环境加速试验方法与户外暴露自然环境试验方法的对比试验,运用图形与秩和检验法分析不同自然环境加速试验方法与自然环境试验方法的等效性。结果在高原、沙漠、湿热三个典型环境条件下,采用6141硅橡胶对比开展的玻璃框、黑箱、强制通风玻璃框、单轴跟踪太阳4种自然环境加速试验与三个典型环境条件下的户外暴露试验中,其拉伸强度服从同一性能变化规律。结论在高原、沙漠、湿热三个典型环境条件下,开展的6141硅橡胶玻璃框、黑箱、强制通风玻璃框、单轴跟踪太阳4种自然环境加速试验与三个典型环境条件下的户外暴露试验具有等效性。

典型环境中三种自然环境加速试验方法的环境强化效果分析

目的研究自然环境加速试验方法的环境强化效果。方法通过分析实时监测获得的典型环境不同自然环境加速试验装置中,温湿度环境因素变化数据,找出典型环境中不同自然环境加速试验装置内部的温湿度环境因素变化规律,计算得到典型环境中不同自然环境加速试验方法对温湿度环境因素的强化效果。结果得到了典型环境中不同自然环境加速试验装置的特征温湿度变化规律曲线图。结论玻璃框、黑箱、强制通风玻璃框等3种自然环境加速试验装置对自然环境的光照热效应有明显的强化作用,其内部温度变化梯度大小与环境中太阳辐射量大小相关。

HTPB推进剂自然环境加速老化试验方法研究

目的建立一种HTPB推进剂自然环境加速老化试验方法。方法研发一套户外热循环自然环境加速试验装置,可以模拟和强化太阳辐射对HTPB推进剂的热效应和昼夜温差冲击效应,并保持环境温度日夜温差循环、季节温差循环的特点。利用该装置,在海南万宁试验站户外暴露场开展HTPB推进剂自然环境加速老化试验及其验证试验,设定试验最高温度不超过70℃,并同期开展HTPB推进剂库房贮存试验。从模拟性、加速性、重现性评价自然环境加速老化试验方法的可信度。结果随着老化时间的延长,最大拉伸强度保留率波动下降,可作为HTPB推进剂敏感力学参数。与该推进剂在库房贮存不同时间的最大拉伸强度保留率相比,在置信度为99%,两种试验方法的Spearman秩相关系数为0.93时,自然环境加速老化试验方法对于库房贮存试验方法的加速倍率为5倍,自然环境加速老化试验重现性良好。结论建立了一种适用于HTPB推进剂的简单易行、模拟性强、加速倍率高的自然环境加速老化试验方法,能再现HTPB推进剂在实际库房贮存的力学性能变化规律。

高效集热自然环境加速试验设备设计

目的设计一种能够高效强化太阳辐射热效应的自然环境加速试验设备,在自然环境中构建具有极端高温和高低温循环条件的试验微环境。方法研发高效集热自然环境加速试验设备,采用模块化设计,包括试验箱体、跟踪太阳基座和控制与数据记录部件,试验箱体5面为双层保温结构,顶部采用2 mm厚单层铝合金板材作箱盖,并涂覆吸热率大于90%的太阳吸热涂料。然后将黑色试验箱安装于跟踪太阳基座上,采用PLC对跟踪基座和箱体内试验参数进行一体化控制,使得箱盖始终与太阳光垂直。结果设计完成的自然加速试验设备不但能够实现高效的光热强化,产生更大的昼夜和季节温差,同时还兼顾了其他环境介质对试验样品的影响。结论研制的高效集热自然环境加速试验设备加工与制造难度小,能耗低,使用效费比高,更适用于户外装备内部产品的耐环境能力评估。

弹载电子设备加速贮存试验环境谱设计研究

为解决某型导弹弹载电子设备加速寿命试验中加速试验环境谱的设计问题,通过对弹载电子设备任务剖面、失效模式及贮存环境影响的分析,将加速贮存试验过程分为低温冷冻、高低温交变、高温高湿、高温老化四个阶段,针对各阶段特点分别选用指数加速模型,Norris-Landzberg模型,Peck模型和阿伦尼斯(Arrhenius)模型得出相应的加速因子,结合选定的加速应力水平折算出各阶段加速试验环境应力等效时间,形成加速试验环境谱。可为同类装备、产品的加速试验环境谱设计提供有益借鉴,具有较好的工程应用价值。

加速环境应力试验在COG-LCD中的应用

液晶显示器件(LCD)的应用范围不断扩大,尤其是在高档电子、通信领域的应用已成为流行的趋势。基于缩小器件体积及降低器件成本的需要,COG(CHIPONGLASS)、COF(CHIPONFILM)模块工艺应运而生。通过对COG-LCD进行未封硅胶时的高温、高湿加速环境应力试验,以及对试验后失效样品的分析,找出造成部分产品使用过程可靠性下降的根本原因,并通过工艺改进提高产品的可靠性。

基于物联网的自然环境加速试验装置管控技术

基于物联网、mesh组网等技术,实现了自然环境加速试验装置状态实时监控和自然环境加速试验过程全掌握,试验装置的正常运行还原了武器装备实际使用状态及受力情况,保证了自然环境加速试验的科学性、真实性以及试验结果的准确性,为武器装备环境适应性评价打下了坚实基础。

军用涂层海洋大气自然环境试验方法与要求

综述了军用涂层海洋大气自然环境试验方法与要求。自然环境试验可较好地反映涂层在湿热海洋大气中受高温、高湿、高盐雾、强太阳辐射的长期综合作用效应。提出了军用涂层海洋大气自然环境试验设计要求,介绍了常见的海洋大气自然环境试验方式,对涂层自然环境试验的设计与开展具有指导性和实用性。最后,探讨了军用涂层海洋大气自然环境试验存在的问题,提出须提高认识,将自然环境试验作为一项长期系统工作,形成良性的"迭代式"发展模式,指出自然环境加速试验是军用涂层自然环境试验的重要发展方向。

武器装备的发展呼吸环境试验工程上台阶

本文旨在从武器装备发展与环境试验的关系出发，论述ＧＪＢ１５０的历史地位、现实意义以及在高技术武器装备条件下的适应性。

武器装备的发展呼唤环境试验工程上台阶

文章从武器装备发展与环境试验的关系出发,论述了军用设备环境试验方法系列标准的历史地位、现实意义以及在高技术武器装备条件下的适应性。

基于温度-压力双应力加速试验的NEPE推进剂寿命预估研究

目的探索实际贮存状态NEPE推进剂自重产生的诱发压力对其贮存寿命的影响,开展温度-压力双应力作用下NEPE推进剂的寿命预估研究。方法对比分析NEPE推进剂在加速老化试验过程中的失效机理,确定其老化失效模式以及老化失效参量,采用加速老化试验及力学性能测试,分析NEPE推进剂加速老化过程中力学性能的变化规律。基于不同温度-压力应力条件下NEPE推进剂老化特性的变化规律,构建温度-压力双应力作用的贮存寿命预估模型,对25℃和2 MPa下NEPE推进剂的寿命进行评估。结果温度、预紧压力升高均会促进NEPE推进剂力学性能的衰减。结论相比于单温度应力下的加速老化特性,温度-压力双应力作用会提高NEPE推进剂试片力学性能的衰减速度,考虑推进剂的自重影响因素,采用温度-压力双应力条件下的NEPE推进剂寿命预估模型,可以更准确地预测NEPE推进剂的贮存寿命。

直升机非金属材料高原高寒加速腐蚀老化试验研究

为验证橡胶及密封剂对高原高寒环境的适应性,采用8360橡胶和HM119密封剂进行加速试验和高原、高寒地区外场自然暴露试验,对试验后试验件的表面形貌、硬度、拉伸强度、扯断伸长率进行测试。通过对非金属材料性能影响显著的低温、湿热、紫外等关键因素分析,根据一定的当量关系编制直升机高原高寒加速腐蚀老化试验环境谱,利用该谱进行加速试验。试验结果表明8360和HM119经过试验室加速试验和外场暴露试验后,基本没有发生老化、腐蚀现象,表面形貌变化不大,8360硬度、拉伸强度、扯断伸长率基本保持不变;HM119硬度略有上升、拉伸强度和扯断伸长率略有下降;8630和HM119加速试验与外场暴露性能变化基本相同、变换规律一致,所编制的高原高寒加速腐蚀老化试验谱与实际环境有良好的一致性。