可靠性壽命試驗(yàn)是為了驗(yàn)證產(chǎn)品在規(guī)定條件下，處于工作（使用）狀態(tài)或儲(chǔ)存狀態(tài)時(shí)，其壽命到底有多長(zhǎng)，即要了解產(chǎn)品在一定應(yīng)力條件下的壽命。根據(jù)工作狀態(tài)、儲(chǔ)存狀態(tài)，產(chǎn)品壽命試驗(yàn)分為使用壽命試驗(yàn)、儲(chǔ)存壽命試驗(yàn)。

為模擬產(chǎn)品正常使用狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)室常用溫度-濕度-振動(dòng)綜合應(yīng)力試驗(yàn)箱進(jìn)行模擬試驗(yàn)，訊科可靠性實(shí)驗(yàn)室具備相關(guān)試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)?zāi)芰?。除模擬正常使用狀態(tài)或儲(chǔ)存狀態(tài)進(jìn)行壽命試驗(yàn)外，對(duì)于高可靠性產(chǎn)品而言，壽命試驗(yàn)時(shí)間很長(zhǎng)。為了縮短試驗(yàn)時(shí)間，在不改變故障模式和故障機(jī)理的條件下，用大應(yīng)力的方法進(jìn)行壽命試驗(yàn)，這一試驗(yàn)稱(chēng)為加速壽命試驗(yàn)。按照增加應(yīng)力的方式，加速壽命試驗(yàn)可以分為恒定應(yīng)力、步進(jìn)應(yīng)力、序進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)三種。

1.試驗(yàn)?zāi)康?/p>

實(shí)踐證明大多數(shù)設(shè)備的故障率是時(shí)間的函數(shù)，典型故障曲線稱(chēng)之為浴盆曲線(Bathtubcurve,失效率曲線) ，參見(jiàn)圖2。而可靠性壽命試驗(yàn)的目的，一是發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中可能過(guò)早發(fā)生耗損的零部件，以確定影響產(chǎn)品壽命的根本原因和可能采取的糾正措施；二是驗(yàn)證產(chǎn)品在規(guī)定條件下的使用壽命、貯存壽命是否達(dá)到規(guī)定的要求。

圖2 浴盆曲線（失效率曲線）

2.參考標(biāo)準(zhǔn)

壽命試驗(yàn)開(kāi)展主要依據(jù)產(chǎn)品研制合同、研制任務(wù)書(shū)中相關(guān)要求和規(guī)定進(jìn)行，具體試驗(yàn)條件及試驗(yàn)剖面一般以產(chǎn)品實(shí)際參數(shù)指標(biāo)結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)定制，產(chǎn)品的試驗(yàn)方案參照標(biāo)準(zhǔn)如下：

GJB450A-2004                     裝備可靠性工作通用要求

GJB899A-2009                     可靠性鑒定和驗(yàn)收試驗(yàn)

GB/T2689.1-1981                  恒定應(yīng)力壽命試驗(yàn)和加速壽命試驗(yàn)方法總則

GB/T2689.2-1981                   壽命試驗(yàn)和加速壽命試驗(yàn)的圖估計(jì)法

GB/T2689.3-1981                   壽命試驗(yàn)和加速壽命試驗(yàn)的簡(jiǎn)單線性無(wú)偏估計(jì)法

GB/T2689.4-1981                   壽命試驗(yàn)和加速壽命試驗(yàn)的好線性無(wú)偏估計(jì)法

GB/T5080.1-2012                  可靠性試驗(yàn)：第1部分：試驗(yàn)條件和統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)原理

GB/T5080.2-2012                  可靠性試驗(yàn)：第2部分：試驗(yàn)周期設(shè)計(jì)

3.產(chǎn)品壽命參數(shù)

產(chǎn)品主要的壽命參數(shù)有：

a)         大修期限——在規(guī)定條件下，產(chǎn)品從開(kāi)始使用到大修的壽命單位數(shù)。也稱(chēng)翻修期限。

b)         使用壽命——產(chǎn)品使用到無(wú)論從技術(shù)上還是經(jīng)濟(jì)上考慮都不宜再使用，而必須大修或報(bào)廢時(shí)的壽命單位數(shù)。

c)          大修間隔期限——在規(guī)定條件下，產(chǎn)品兩次相繼大修間的壽命單位。也翻修間隔期。

d)         總壽命——在規(guī)定條件下，產(chǎn)品從開(kāi)始使用到報(bào)廢的壽命單位數(shù)。

e)         儲(chǔ)存壽命——產(chǎn)品在規(guī)定的儲(chǔ)存條件下能夠滿足規(guī)定要求的儲(chǔ)存期限。

f)          可靠壽命——給定的可靠度所對(duì)應(yīng)的壽命單位。

對(duì)于不同的武器裝備系統(tǒng)，根據(jù)上述參數(shù)可以派生出不同的壽命參數(shù)。應(yīng)參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)給以定義。 

4.實(shí)驗(yàn)室使用壽命試驗(yàn)

使用壽命試驗(yàn)就是在一定環(huán)境條件下加負(fù)荷，模擬使用狀態(tài)的試驗(yàn)。其目的是驗(yàn)證產(chǎn)品大修期限或使用壽命指標(biāo)。

4.1  壽命試驗(yàn)方案

一般采用工程經(jīng)驗(yàn)法。若采用累積失效方案評(píng)估壽命，可通過(guò)累積失效數(shù)目擬合累積失效曲線進(jìn)行評(píng)估，圖3給出示例。

圖3 累積失效數(shù)目與累積失效曲線示例

1)         試驗(yàn)條件

它是產(chǎn)品的環(huán)境條件、工作條件和維護(hù)條件的總稱(chēng)。進(jìn)行一般設(shè)備壽命試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)盡可能模擬實(shí)際的使用條件。

2)         試驗(yàn)時(shí)間

對(duì)于航空裝備的機(jī)載產(chǎn)品一般取產(chǎn)品大修期限的1～1.5倍作為試驗(yàn)時(shí)間。其他武器裝備的產(chǎn)品可根據(jù)其使用特點(diǎn)確定試驗(yàn)時(shí)間。

3)         被試產(chǎn)品的選擇

對(duì)新研制的產(chǎn)品應(yīng)選取具備定型條件的合格產(chǎn)品作為被試樣品；對(duì)已定型或現(xiàn)場(chǎng)使用的產(chǎn)品，應(yīng)選用在現(xiàn)場(chǎng)使用了一定時(shí)間的產(chǎn)品作為被試產(chǎn)品。

4)         被試產(chǎn)品數(shù)量

被試產(chǎn)品數(shù)量一般不應(yīng)少于2臺(tái)（套）。

4.2  壽命試驗(yàn)評(píng)估

1)         關(guān)聯(lián)故障

對(duì)于可修復(fù)的產(chǎn)品，凡發(fā)生在耗損期內(nèi)的，并導(dǎo)致產(chǎn)品翻修的耗損性故障為關(guān)聯(lián)故障。

對(duì)于不可修復(fù)的產(chǎn)品，發(fā)生在耗損期內(nèi)的，并導(dǎo)致產(chǎn)品翻修的耗損性故障和偶然故障均為關(guān)聯(lián)故障。

（a）如果受試產(chǎn)品壽命試驗(yàn)到T截止時(shí)，全部產(chǎn)品均未發(fā)生關(guān)聯(lián)故障時(shí)，應(yīng)按公式下面的公式評(píng)估產(chǎn)品的大修期限或使用壽命T0

式中：T——每臺(tái)受試產(chǎn)品試驗(yàn)時(shí)間；

K——經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)。

（b）如果受試產(chǎn)品壽命試驗(yàn)到t0截至?xí)r，有個(gè)關(guān)聯(lián)故障發(fā)生，則應(yīng)按公式（2）評(píng)估產(chǎn)品產(chǎn)品的大修期限或使用壽命T0r

1      小結(jié)

本文對(duì)可靠性壽命試驗(yàn)的概念、分類(lèi)、試驗(yàn)?zāi)康?、參考?biāo)準(zhǔn)以及產(chǎn)品壽命參數(shù)等幾個(gè)方面進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，并給出了實(shí)驗(yàn)室使用壽命的基本方案和壽命試驗(yàn)評(píng)估方法，希望能讓讀者對(duì)可靠性壽命試驗(yàn)有所了解。