通过加速压力测试从失败中获得成功

在开发过程的早期,用加速的压力测试打破产品可以带来很多好处。

通过亚历克斯波特 2021年10月21日
提供:CFE媒体和技术

在处理新的材料、环境或要求时,人们如何获得有效的信息?传统的测试方式可能会给测试人员提供有问题的信息。使用适当设计的加速压力测试来评估故障点可以帮助识别通常需要几个月或几年才能在现场识别的非直观故障。通过在开发过程的早期这样做,人们可以节省时间,并可能避免重大问题。

拥有正确的信息来做出正确的决策,最终可以避免产品在验证测试中失败,并可以在整个设计和生产过程中提供更多有用的信息。关键是高度集中的信息,这些信息不是来自传统的基于统计数据的测试,而是通过加速压力测试(AST)提供的特定故障模式信息,可以推动设计更改,提高保修期并延长寿命。

开发过程的每一步都需要做出决策:设计概念能否成功地推向市场?设计是否满足工程、客户和行业目标?生产过程产生设计吗?测试就是为决策提供信息。正确的测试不仅产生关键信息,而且在正确的时间产生信息。

常规测试确定一组样品在受到单个应力点时的失效/通过点,并且需要对每个不同的应力状态进行重复。它们提供统计数据,并且是证明符合客户要求和行业法规所必需的。然而,他们并不一定会发现材料、设计、结构或最终产品的弱点。加速应力测试可以确定一小部分样品在受到不同水平的多个同时施加的应力源时的破坏模式。AST在产品开发中可以是一个有价值的工具,并且超出了需求和法规的统计验证。

在产品上运行AST有几种方法:

  • 高加速寿命试验(HALT):HALT有时用作加速失效测试的通用名称。它的结构是为了提供与产品的操作和破坏限制相关的故障模式的上下文。在HALT过程中,产品受到与产品操作具体相关的压力水平的增加。HALT的结构是为了提供与产品的操作和破坏限制相关的故障模式的上下文,它不仅关注什么会失败和什么情况会失败,而且还关注故障与特定规范的排序。
  • 故障模式验证测试(FMVT)通过确定多种故障模式和根本原因,揭示固有的设计弱点。它衡量了“到失败的时间”和“失败的数量”,以衡量相对于技术极限的改进或成熟的机会。FMVT旨在提供相对于设计成熟度或与类似设计比较的失效模式的背景。它检查了什么会失败,什么会导致失败,以及失败与其他失败的排名如何。
  • 关键寿命测试(KLT)/全系统寿命测试(FSLT):KLT/FLST决定了产品在整个系统上给定的应力组合下的可靠性。这些测试评估产品的变化并确保产品的可靠性。通过将物体置于模拟的现实生活条件中,这些测试确定产品是否能满足确定的最低寿命。
  • 加速可靠性试验/加速寿命试验:几组部件在比预期高得多的压力水平下进行测试,直到收集到足够的数据来拟合一个数学模型,以适应给定失效模式的压力、失效时间和失效空间的概率。这些测试最终决定了产品的预期最小寿命。

AST为给定产品提供了观察到的故障模式列表,该信息可用于重新设计工作或用于一般产品信息和期望。为了确定哪种测试最适合某人的需求,重要的是要考虑:信息目标、推动项目向前发展所需的关键数据以及允许验证决策所依据的假设的信息,包括业务和工程。了解这一点将决定最佳测试和后续步骤。

-这最初出现在天祥集团的网站天祥集团是CFE Media的内容合作伙伴。

原始内容可以在www.intertek.com


作者简介:Alex Porter,他是Intertek的全球工程总监,自1992年以来一直在该公司工作。