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机械可靠性测试介绍


压力试验
测试过程使用的关键参数: ★ 测试速度:12.7mm/min(0.5inch/min)
★ 测试压力值的计算方法: 对于测试方式1(释放):
F=Wt ×(S-1) ×F ×9.8 ×1.4
对于测试方式2和测试方式3(保持): F=Wt ×(S-1) ×F ×9.8
压力试验
关于压力测试中堆码层数S的定义方法:
碰撞试验
型号: SY20-100 最大负载:100KG 最大跌落高度:60mm 加速度:5~100g 脉宽:3~20ms 台面尺寸:500×700mm 碰撞脉冲重复频率:10-80次/分
碰撞测试参数
1.脉冲波形:半正弦波
2.峰值加速度:表示速度对时间倒数的矢量。单位为:
gn或
m/s2,1gn=9.8m/s2
★ 根据包装设计的设计堆码层数指定 ★ 根据堆码时间和堆码高度定
关于压力测试中安全因子F的定义方法:
★ 一般为3-6,堆码时间超过24小时,推荐取5,否 则推荐取4.
跌落试验
型号: NPBZ-200 跌落高度:300~2000mm可调 最大负载:100kg 最大尺寸:1000×800×1000mm 配套TP3软件,可以测量加速度值
HALT&HASS&HASA
型号: QualMark Typhoon 3.0 温度范围:-100℃~200 ℃ 温度变化速率:60 ℃/min 振动台频率范围:10~5000Hz 最大加速度:50g 振动台尺寸:914×914mm 配套六通道GHI频谱分析仪
1.HALT(Highly accelerated life test) 高加速寿命试验
压力试验
压力的来源: 运输和仓储时的堆码压力
----垂直压力试验 影响堆码压力的因素: 1、运输工具和仓库的高度 2、堆码层数 3、运输方式
压力试验
ISTA中垂直压力测试方法:
测试方法: 方式1、使用压力试验机加载,达到计算压力值释放; 方式2、使用压力试验机加载,达到计算压力值保持1
小时; 方式3、使用砝码加载,施加计算载荷后保持1小时
和三极管烧坏; 修复后,继续30Grms,约20分钟,高压板坏掉,电容脱落
,二极管管脚断裂; 修复后,40Grms振动约3分钟后,保险丝振断。
举例:
综合应力: 1#样品在第2个循环低温约10分钟时,螺丝松脱; 换2#样品测试,约15分钟,D1二极管,Q1、Q2、Q11 MOS
管坏掉; 换3#号样品测试,约3分钟后,连接头松动,无输出; 修复后,在第2个循环高温约10分钟,由于内部Q1、Q2、
机械可靠性 测试介绍
可靠性实验室--黄德炯
测试类型
★按产品来分,主要有: 裸机测试 包装测试 ★按项目来分,主要有: HALT、振动、冲击、碰撞、压力、跌落等
测试。
HALT&HASS&HASA
型号: QualMark Typhoon 4.0 温度范围:-100℃~200 ℃ 温度变化速率:60 ℃/min 振动台频率范围:10~5000Hz 最大加速度:50g 振动台尺寸:1220×1220mm 配套六通道GHI频谱分析仪
3.HASA (Highly Accelerated Stress Audit) 高加速应力稽核
HASA的执行是对产品以高加速应力测试,找出产品制程之 缺陷并统计,以维护产品之品质及可靠性,HASA与HASS在内 容上大致相同,区别在于筛选是对所有出厂产品进行测试, 而稽查则是抽样测试,从而也降低了运行的成本.
HALT 的目的:
* 了解产品的设计能力及失效模式; * 为制定HASS条件提供参考; * 快速找出产品设计过程的瑕疵; * 提高产品的可靠性,减少维修成本; * 建立产品设计能力数据库,为研发提供依据. * 缩短设计制造周期,快速投放市场.
1.HALT(Highly accelerated life test) 高加速寿命试验
冲击测试参数
1.脉冲波形:半正弦、梯形波
2.峰值加速度:表示速度对时间倒数的矢量。单位为: m/s2,1gn=9.8m/s2
gn或
3.脉宽(脉冲持续时间):样品从受力到力结束的时间。单位 为:ms。
4.速度变化量:为要施加规定的加速度而产生的速度变化的绝 对值。 单位为:in/s (IPS)英寸每秒。
振动试验
型号: EM-400F2K- 30N80 振动类型:正弦、随机 频率范围:1~2000Hz Fmax=400kgf Amax(p-p)=30mm Mmax=80kg 最大加速度:40g 平台尺寸:600×600mm
振动试验
型号: LDS V850-440-LPT750 振动类型:正弦、随机 频率范围:1~2000Hz Fmax=2000kgf Amax(p-p)=50mm Mmax=350kg 最大加速度:60g 平台尺寸:750×750mm
3.脉宽(脉冲持续时间):样品从受力到力结束的时间。单位 为:ms。
4.方向:X,Y,Z轴或±X,±Y,±Z轴。
5.碰撞次数:多少次/轴。
碰撞测试条件
★试验例子: 脉冲波形:半正弦波; 峰值加速度:10 g; 脉宽:16 ms; 方向:±X轴、± Y轴、± Z轴; 次数:1000 次/方向。
碰撞试验
例:1oct/min,5Hz到10Hz需1min,10Hz到20Hz需1min.
¾ min/sweep:多少分钟每次扫频. 例:5-500Hz,扫描速度:1min/sweep,表示从5Hz到500Hz需 1min。
¾ Hz/s:多少Hz每秒. 例:5-10Hz,扫描速度:1Hz/s,表示5Hz到6Hz需1s,6Hz到7Hz需1s.
陆运; 海运; 空运; 地震。
★考核:试验样品在实际振动环境中的性能。
冲击试验
型号: DP-1200-45
半弦波(Half Sine) : 最大加速度:3000g 脉宽:0.2ms~20ms
方波 (Square wave): 最大加速度: 85g 最大速度变化率: 270 IPS 平台尺寸:450×450mm 二次冲击台尺寸:100×100mm
HALT的内容:
* 逐步施加应力直到产品失效或出现障; * 采取改正措施,修正产品的失效或故障; * 继续逐步施加应力直到产品再次失效或出
现故障,并再次加以修正; * 重复以上应力-失效-修正的步骤; * 找出产品的操作极限和破坏极限。
1.HALT(Highly accelerated life test) 高加速寿命试验 HALT 的步骤:
D1温度过高,故停止测试; 在电源顶部加风扇,约15分钟后,由于内部Q1、Q2、D1温
度仍然过高,停止测试; 把顶部风扇换到底部继续进行测试,温度正常。
2.HASS(Highly accelerated stress screen) 高加速应力筛选
HASS是产品通过HALT试验得出 操作或破坏极限值后在生 产线上做高加速应力筛选。要求100%的产品参加筛选。 其目的是为了 使得生产的产品不存在任何隐含的缺陷或 者至少在产品还没有出厂前找到并解决这些缺陷, HASS 就是通过加速应力方式以期在短时间内找到有缺陷的产品 ,缩短纠正措施的周期,并找到具有同样问题的产品。
跌落测试条件
1.什么是跌落试验? 对产品规定从某一高度跌落到试验表面的一个过程。
2.跌落试验的目的? 确认产品在搬运期间由于粗率装卸遭到跌落的适应性,或确认安全要 求用的最低牢固等级。
3.跌落试验需要哪些试验条件? 试验条件包括:试验表面,释放高度,跌落方法。
4.什么是试验表面? 试验表面应该是混凝土或钢制成的平滑,坚硬的刚性表面,必要时, 有关规范可以规定其它表面。可靠性实验室的试验表面为3cm的钢板。
* 低温步进
* 高温步进
* 快速温变
* 振动步进
* 综合应力
举例:
高温步进: 90℃第一次测试后:电源掉电,降至常温,电源还是无法
恢复正常。经检查是保险丝烧坏。修复后, 90℃第二次测试后:PC、+12V4D、-12V4D、+5V4D均无输
出。降至常温,还是无输出。
举例:
振动步进: 振动到30Grms约12分钟时,二极管脱落; 修复后,继续30Grms,约15分钟后,电源无输出,二极管
5.振动时间或次数:振动时间表示整个试验所需时间,次数表示整 个试验所需试验频率来回扫描的次数.
6.振动方向:通常为X,Y,Z三个方向。
正弦振动应用
★寿命测试: 共振(谐振)搜索、定频(危险频率)振动、耐疲劳扫频振 动试验。
★一般振动检测: 试验样品在振动前后的机械结构和性能; 在振动中能否正常工作或其性能能否达到要求。
5.冲击方向:X,Y,Z轴或±X,±Y,±Z轴。
6.冲击次数:多少次/轴。
冲击测试条件
★试验例子: 脉冲波形:半正弦波; 峰值加速度:500 g; 脉宽:1 ms; 方向:±X轴、± Y轴、± Z轴; 次数:3 次/方向。
冲击试验
应用例子: 急刹车、撞击、装卸货、跌落等。
对样品的考核: 样品抗冲击能力,结构强度,工作能力等。
跌落测试条件(ISTA-1A)
跌落方法: 一角三棱六面
产品重量ISTA.1A 0<M<10Kg 10Kg≤M<19Kg 19Kg≤M<28Kg 28Kg≤M<45Kg 45Kg≤M<68Kg
跌落高度 760mm 610mm 460mm 310mm 200mm
Thank You!
m2/s3 。 1 g2/Hz=96.04 m2/s3 4.加速度总方均根值的单位:Grms. 5.测试时间:执行测试所需时间,单位为min 或hr。 6.振动方向:通常为X,Y,Z三个方向。
随机振动应用
★ 随机振动试验是比较接近于实际环境可能存在振动类型的方
法,并且在试验中产生的效应比较接近于使用中可能发生的效 应。 主要应用在模拟振动环境:
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