加速寿命试验的加速模型/MEMS惯导的加速寿命试验分析 可靠性技术 可靠性试验 12年12月29日 编辑 yangxuan3108 取消关注 关注 私信 两篇加速模型的论文——一篇为常见加速模型，一篇为MEMS方面加速模型 最近在做这一块的寿命分析，才开始弄，把我拿的初期资料分享下 给TA打赏 共{{data.count}}人 人已打赏
ttr1200 lv3lv3 15年1月29日 针对于MEMS的加速模型这篇文章没有针对MEMS的机械结构部分的机械损耗加速模型进行分析，目前关于MEMS的寿命我认为不是简简单单按照阿伦纽斯模型就可以进行的，因为内部微机械结构的弯曲、磨损等应力并不符合阿伦纽斯模型
ghchange lv1lv1 13年7月29日 请教个问题： 我看到电应力加速模型有两个：逆幂律模型和微电路电压加速模型Afv=exp(β*(Vt-Vu)) 这两个模型的应用范围有什么区别？ 能否给几个逆幂律模型应用实例见识一下，谢谢！
adminM可靠性网管理员 lv6lv6 12年12月31日 MEMS惯导的加速寿命试验分析 张姣1,李永红1,2,刘国忠2,高松山2 (1.中北大学,山西太原030051;2.山西科泰微技术有限公司,山西太原030006) 摘要:针对微机械惯性导航系统的储存寿命进行了加速寿命试验分析。介绍了MEMS惯导的特性及主要指标。依据加速寿命试验的基本理论,结合MEMS惯导中的关键器件特性,对加速应力、应力水平及加速模型进行了选取,制定了试验方案;同时,提出了该试验方案下威布尔分布数据的分析方法,从而可估算出产品的寿命。 关键词:MEMS惯导;加速寿命;恒定温度应力加速;加速模型 中图分类号:TB114.3文献标识码:B文章编号:1006-2394(2010)01-0053-03 AnalysisofAcceleratedLifeTesting 1MEMS惯导产品特性及主要指标 1.1MEMS惯导简介 MEMS惯导是通过惯性测量模块和信号处理模块获取数字化的六自由度惯性参数,然后通过输入输出模块接收该参数,同时接收卫星导航信息,经过导航软件运算处理后输出导航结果,包括加速度、角速度、姿 态、位置、速度等信息。 2MEMS惯导加速寿命分析 基于加速寿命试验概述,结合产品特性对加速应力、加速应力水平、加速模型分别进行选取,制定了 MEMS惯导的加速寿命方案。 2.1加速寿命试验概述 加速寿命试验是加速可靠性试验的一种,它是在进行合理工程及统计假设的基础上,利用与物理失效规律相关的统计模型对在超出正常应力水平的加速环境下获得的可靠性信息进行转换,得到产品在额定应力水平下可靠性特征可复现的数值估计的一种试验方法。加速寿命试验是定量试验,属于统计范畴;其试验目的是找出产品是如何发生、何时发生以及为何发生损耗失效,确定产品在使用范围内的有用寿命。 按照施加应力的方式,通常有:恒定应力加速寿命试验、步进应力加速寿命试验、序进应力加速寿命试验(简称恒加、步加、序加试验)这三种类型试验。 在这三种加速寿命试验中,恒定应力加速寿命试验更为成熟。尽管这种试验所需时间不是最短,但比一般的寿命试验的试验时间还是缩短了不少,因此它经常被采用。目前国内外许多行业已采用恒定应力加速寿命试验方法来估计产品的各种可靠性特征,并取 得了很大成效。 恒定应力寿命试验理论成熟的优点,对于我们产品的加速寿命试验有工程指导意义。此次加速寿命试验应用恒定应力进行试验研究。 2.2加速应力选取 由产品功能结构可知,惯性导航系统它仅依靠陀螺仪与加速度计这两种惯性仪表来获得导航参数的,这两种惯性仪表的精度对于系统精度起着决定性的作用。 由工程经验可知,MEMS惯导中的MEMS加速度计和MEMS陀螺是整个系统中最薄弱的环节,即这两部分器件的性能直接决定了系统整体的性能,因此,此次研究系统寿命以MEMS加速度计和MEMS陀螺为 重点进行试验研究。 MEMS加速度计和MEMS陀螺均是MEMS器件,MEMS器件的预期寿命与典型的电子器件相类似。在可靠性试验中,运用温度、电压及频率性操作是对失效的最有效加速因子。其中,在加速寿命试验中用温度作 为加速应力是常见的,因为高温能使产品如电子元器件、绝缘材料等内部加快化学反映,促使产品提前失效。 本试验对象的关键部件是MEMS加速度和MEMS陀螺,它们的特点是全固态,没有旋转部件和摩擦部件,其薄弱环节是电子器件,敏感应力是温度。产品储存寿命一般用温度应力来加速寿命,产品的工作寿命一般用电压来加速寿命。 我们拟选定温度作为加速应力进行试验。 2.3温度应力水平选取 在此次试验之前本产品未进行过加速寿命试验 2.4加速模型选取 阿伦尼斯模型与逆幂律模型是最常用的两个加速模型,其应用范围不同。当应力为温度时,用阿伦尼斯模型;当应力为电压时,用逆幂律模型。显然,此试验 应用阿伦尼斯模型 2.5试验方案 试验样品:为了使产品具有代表批量产品的特征,本试验的惯导样品从经过筛选试验合格产品中随机抽取。 试验设备:温箱、三轴转台、计算机、电源及其他测试设备和测试计算软件。 实验步骤:将试验样品平均分成四组放入温度设置为40e、54e、68e、85e的温箱中进行高温应力加速储存寿命试验。定期取出产品放在自然环境下自然冷却到常温,对系统功能进行检查;同时,采集并记录每次试验的陀螺与加表的零位及零偏稳定性数据。根据产品的性能指标要求,确定样品的失效时间及失效数,按照表1的格式进行统计。 3试验数据分析 3.1加速寿命分布 加速寿命试验中最常用的分布有指数分布、威布尔分布、对数正态分布、正态分布等。表2中给出了某些产品在实践经验中得到的对应分布的举例。 4结论 本文在对MEMS惯导产品的特性分析的基础上,对产品的加速寿命进行了分析,选取了产品加速应力、温度应力水平、加速模型,制定了MEMS惯导的加速试验方案;同时,对恒温加速寿命试验的威布尔分布数据进行了理论分析,从而可以进行寿命估计。 参考文献: [1]范志锋,齐杏林,雷彬.加速可靠性试验综述[J].装备环境工程,2008,5(2):37-40. [2]茆诗松.加速寿命试验的加速模型[J].质量与可靠性,2003(2):15-17. [3]张志华.加速寿命试验及其统计分析[M].北京:北京工业大学出版社,2002.
adminM可靠性网管理员 lv6lv6 12年12月31日 下面是论文摘要： [b]加速寿命试验的加速模型[/b] 一、寿命与应力之间的关系 加速寿命试验的基本思想是利用高应力水平下的寿命特征去外推正常应力水平下的寿命特征。 实现这个基本思想的关键在于建立寿命特征与应力水平之间的关系。 这种关系称为加速模型,或称为加速方程。 众多的实验表明:低应力水平下的寿命要高子高应力水平下的寿命,但也可能有少数例外。 二、阿伦尼斯(Arrhenius)模型 在加速寿命试验中用温度作为加速应力是常见的,因为高温能使产品(如电子元器件、绝缘材料等)内部加快化学反映,促使产品提前失效。 阿伦尼斯在1880年研究了这类化学反映,在大量数据的基础土,提出如下加速模型: 三、逆幂律模型 在加速寿命试验中用电应力(如电压、电流、功率等)作为加速应力也是常见的。譬如,加大电压亦能促使产品提前失效。在物理上已被很多试验数据证实,产品的某些寿命特征与应力有如下的关系 四、其他加速模型 阿伦尼斯模型与逆幂律模型是最常用的单应力加速模型,此外还有一些单应力和双应力加速模型在实际中也有用,现介绍如下。 1.单应力的艾林(Egring)模型 单应力的艾林模型是根据量子力学原理推导出的,它表示某些产品的寿命特性是绝对温度的 函数 2.广义艾林模型 如果以温度和电压同时作为加速应力时,Glasstene,Lidler,Eyring在1941一年提出一个加速模型 3.美国军用标准MI一HDBK一217E(1986)对各种电容器的加速寿命试验建议使用指数型模型 4.多项式加速模型 5.其它加速应力 对于其它加速应力,诸如浓度等,目前尚无适当的加速模型选用,这时可以根据一定的物理知识,利用试验数据拟合适当的回归模型,并以此作为加速模型。下面用一个例子来说明这一过程。
厉害
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太有用了。多谢大佬
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谢谢分享!论文的美中不足在于缺少试验数据。
大家有没有振动应力的加速模型
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好东西，先回复在下载
！
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小手一抖，金币到手
对于这种部件、模块级产品，也能有阿伦尼斯？这么多元器件组成，怎么保证每次都是同一个元器件的同一个失效模式呢。如果不同，那激活能就不是恒定常数了呀
谢谢分享
谢谢分享，正需要进行计算呢
好东西，谢谢分享
xiexieixiexiexie
下来收藏看看
加速试验理论值得拥有
学习，学习！！！
学习了
先下再学非常感谢！
针对于MEMS的加速模型这篇文章没有针对MEMS的机械结构部分的机械损耗加速模型进行分析，目前关于MEMS的寿命我认为不是简简单单按照阿伦纽斯模型就可以进行的，因为内部微机械结构的弯曲、磨损等应力并不符合阿伦纽斯模型
Thanksalot.
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下载了谢谢LZ
找这资料找了好久了
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楼主厉害
学习
请教个问题：
我看到电应力加速模型有两个：逆幂律模型和微电路电压加速模型Afv=exp(β*(Vt-Vu))
这两个模型的应用范围有什么区别？
能否给几个逆幂律模型应用实例见识一下，谢谢！
请教一下阿伦纽斯模型的加速因子在低温应力下怎么使用，低温带入公式后温度越低加速因子怎么越小？
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MEMS惯导的加速寿命试验分析
张姣1,李永红1,2,刘国忠2,高松山2
(1.中北大学,山西太原030051;2.山西科泰微技术有限公司,山西太原030006)
摘要:针对微机械惯性导航系统的储存寿命进行了加速寿命试验分析。介绍了MEMS惯导的特性及主要指标。依据加速寿命试验的基本理论,结合MEMS惯导中的关键器件特性,对加速应力、应力水平及加速模型进行了选取,制定了试验方案;同时,提出了该试验方案下威布尔分布数据的分析方法,从而可估算出产品的寿命。
关键词:MEMS惯导;加速寿命;恒定温度应力加速;加速模型
中图分类号:TB114.3文献标识码:B文章编号:1006-2394(2010)01-0053-03
AnalysisofAcceleratedLifeTesting
1MEMS惯导产品特性及主要指标
1.1MEMS惯导简介
MEMS惯导是通过惯性测量模块和信号处理模块获取数字化的六自由度惯性参数,然后通过输入输出模块接收该参数,同时接收卫星导航信息,经过导航软件运算处理后输出导航结果,包括加速度、角速度、姿
态、位置、速度等信息。
2MEMS惯导加速寿命分析
基于加速寿命试验概述,结合产品特性对加速应力、加速应力水平、加速模型分别进行选取,制定了
MEMS惯导的加速寿命方案。
2.1加速寿命试验概述
加速寿命试验是加速可靠性试验的一种,它是在进行合理工程及统计假设的基础上,利用与物理失效规律相关的统计模型对在超出正常应力水平的加速环境下获得的可靠性信息进行转换,得到产品在额定应力水平下可靠性特征可复现的数值估计的一种试验方法。加速寿命试验是定量试验,属于统计范畴;其试验目的是找出产品是如何发生、何时发生以及为何发生损耗失效,确定产品在使用范围内的有用寿命。
按照施加应力的方式,通常有:恒定应力加速寿命试验、步进应力加速寿命试验、序进应力加速寿命试验(简称恒加、步加、序加试验)这三种类型试验。
在这三种加速寿命试验中,恒定应力加速寿命试验更为成熟。尽管这种试验所需时间不是最短,但比一般的寿命试验的试验时间还是缩短了不少,因此它经常被采用。目前国内外许多行业已采用恒定应力加速寿命试验方法来估计产品的各种可靠性特征,并取
得了很大成效。
恒定应力寿命试验理论成熟的优点,对于我们产品的加速寿命试验有工程指导意义。此次加速寿命试验应用恒定应力进行试验研究。
2.2加速应力选取
由产品功能结构可知,惯性导航系统它仅依靠陀螺仪与加速度计这两种惯性仪表来获得导航参数的,这两种惯性仪表的精度对于系统精度起着决定性的作用。
由工程经验可知,MEMS惯导中的MEMS加速度计和MEMS陀螺是整个系统中最薄弱的环节,即这两部分器件的性能直接决定了系统整体的性能,因此,此次研究系统寿命以MEMS加速度计和MEMS陀螺为
重点进行试验研究。
MEMS加速度计和MEMS陀螺均是MEMS器件,MEMS器件的预期寿命与典型的电子器件相类似。在可靠性试验中,运用温度、电压及频率性操作是对失效的最有效加速因子。其中,在加速寿命试验中用温度作
为加速应力是常见的,因为高温能使产品如电子元器件、绝缘材料等内部加快化学反映,促使产品提前失效。
本试验对象的关键部件是MEMS加速度和MEMS陀螺,它们的特点是全固态,没有旋转部件和摩擦部件,其薄弱环节是电子器件,敏感应力是温度。产品储存寿命一般用温度应力来加速寿命,产品的工作寿命一般用电压来加速寿命。
我们拟选定温度作为加速应力进行试验。
2.3温度应力水平选取
在此次试验之前本产品未进行过加速寿命试验
2.4加速模型选取
阿伦尼斯模型与逆幂律模型是最常用的两个加速模型,其应用范围不同。当应力为温度时,用阿伦尼斯模型;当应力为电压时,用逆幂律模型。显然,此试验
应用阿伦尼斯模型
2.5试验方案
试验样品:为了使产品具有代表批量产品的特征,本试验的惯导样品从经过筛选试验合格产品中随机抽取。
试验设备:温箱、三轴转台、计算机、电源及其他测试设备和测试计算软件。
实验步骤:将试验样品平均分成四组放入温度设置为40e、54e、68e、85e的温箱中进行高温应力加速储存寿命试验。定期取出产品放在自然环境下自然冷却到常温,对系统功能进行检查;同时,采集并记录每次试验的陀螺与加表的零位及零偏稳定性数据。根据产品的性能指标要求,确定样品的失效时间及失效数,按照表1的格式进行统计。
3试验数据分析
3.1加速寿命分布
加速寿命试验中最常用的分布有指数分布、威布尔分布、对数正态分布、正态分布等。表2中给出了某些产品在实践经验中得到的对应分布的举例。
4结论
本文在对MEMS惯导产品的特性分析的基础上,对产品的加速寿命进行了分析,选取了产品加速应力、温度应力水平、加速模型,制定了MEMS惯导的加速试验方案;同时,对恒温加速寿命试验的威布尔分布数据进行了理论分析,从而可以进行寿命估计。
参考文献:
[1]范志锋,齐杏林,雷彬.加速可靠性试验综述[J].装备环境工程,2008,5(2):37-40.
[2]茆诗松.加速寿命试验的加速模型[J].质量与可靠性,2003(2):15-17.
[3]张志华.加速寿命试验及其统计分析[M].北京:北京工业大学出版社,2002.
下面是论文摘要：
[b]加速寿命试验的加速模型[/b]
一、寿命与应力之间的关系
加速寿命试验的基本思想是利用高应力水平下的寿命特征去外推正常应力水平下的寿命特征。
实现这个基本思想的关键在于建立寿命特征与应力水平之间的关系。
这种关系称为加速模型,或称为加速方程。
众多的实验表明:低应力水平下的寿命要高子高应力水平下的寿命,但也可能有少数例外。
二、阿伦尼斯(Arrhenius)模型
在加速寿命试验中用温度作为加速应力是常见的,因为高温能使产品(如电子元器件、绝缘材料等)内部加快化学反映,促使产品提前失效。
阿伦尼斯在1880年研究了这类化学反映,在大量数据的基础土,提出如下加速模型:
三、逆幂律模型
在加速寿命试验中用电应力(如电压、电流、功率等)作为加速应力也是常见的。譬如,加大电压亦能促使产品提前失效。在物理上已被很多试验数据证实,产品的某些寿命特征与应力有如下的关系
四、其他加速模型
阿伦尼斯模型与逆幂律模型是最常用的单应力加速模型,此外还有一些单应力和双应力加速模型在实际中也有用,现介绍如下。
1.单应力的艾林(Egring)模型
单应力的艾林模型是根据量子力学原理推导出的,它表示某些产品的寿命特性是绝对温度的
函数
2.广义艾林模型
如果以温度和电压同时作为加速应力时,Glasstene,Lidler,Eyring在1941一年提出一个加速模型
3.美国军用标准MI一HDBK一217E(1986)对各种电容器的加速寿命试验建议使用指数型模型
4.多项式加速模型
5.其它加速应力
对于其它加速应力,诸如浓度等,目前尚无适当的加速模型选用,这时可以根据一定的物理知识,利用试验数据拟合适当的回归模型,并以此作为加速模型。下面用一个例子来说明这一过程。