環(huán)境應(yīng)力可導(dǎo)致產(chǎn)品設(shè)備失效，已被制造業(yè)普遍認(rèn)知。為了提升產(chǎn)品的質(zhì)量，相關(guān)技術(shù)人員和制造企業(yè)對(duì)環(huán)境應(yīng)用與產(chǎn)品失效的關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)的研究。針對(duì)產(chǎn)品設(shè)備的環(huán)境試驗(yàn)可分為三類：機(jī)械環(huán)環(huán)境試驗(yàn)、氣候環(huán)境試驗(yàn)、綜合環(huán)境試驗(yàn)。其中，機(jī)械環(huán)境試驗(yàn)主要包括振動(dòng)、沖擊、碰撞、恒加速、嗓音等內(nèi)容;氣候環(huán)境試驗(yàn)主要包括溫度、濕度、低氣壓、鹽霧、淋雨、霉菌、太陽(yáng)輻射、塵埃等內(nèi)容;綜合環(huán)境試驗(yàn)則包括機(jī)械環(huán)境和氣候環(huán)境相結(jié)合的各種環(huán)境因素。因此綜合環(huán)境試驗(yàn)對(duì)于檢測(cè)產(chǎn)品的失效率最為全面、有效。

一、溫度、濕度、振動(dòng)應(yīng)力與失效的關(guān)系

（一）溫度應(yīng)力與失效的關(guān)系

溫度應(yīng)力是引起產(chǎn)品失效的最主要的因素，主要是由高溫帶來(lái)的老化、熱積聚、遷移、蔓延，以及由低溫帶來(lái)的低溫易脆問(wèn)題，還有因溫度循環(huán)或溫度沖擊帶來(lái)的產(chǎn)品膨脹或收縮。

（二）濕度應(yīng)力與失效的關(guān)系

溫度過(guò)高造成的潮濕環(huán)境也會(huì)引起產(chǎn)品失效。在潮濕環(huán)境里，材料吸附空氣中的水分引起膨脹、強(qiáng)度降低、性能變化，就會(huì)使產(chǎn)品設(shè)備的絕緣材料電氣性能下降，導(dǎo)致設(shè)備受到腐蝕、發(fā)生短路、產(chǎn)生霉菌。

（三）振動(dòng)應(yīng)用與失效的關(guān)系

振動(dòng)應(yīng)力對(duì)產(chǎn)品設(shè)備產(chǎn)生的共振，會(huì)使產(chǎn)品設(shè)備產(chǎn)生位移，致使產(chǎn)品設(shè)備出現(xiàn)松動(dòng)、分離、接觸不良、磨損、疲勞變形、開(kāi)裂斷裂等問(wèn)題。

二、溫度、濕度、振動(dòng)三種應(yīng)力綜合施加與產(chǎn)品失效的關(guān)系

根據(jù)長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)溫度、濕度、振動(dòng)三種應(yīng)用與產(chǎn)品失效關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn)，這三種環(huán)境應(yīng)力中的任何一種施加在產(chǎn)品上，都可以引發(fā)產(chǎn)品的失效故障，而如果三種環(huán)境應(yīng)力同時(shí)施加在產(chǎn)品上，則可使產(chǎn)品失效的幾率上升3-5倍。而這些環(huán)境應(yīng)力的綜合作用，由于綜合情況不同，所造成的故障表現(xiàn)也各不相同。

比如，在進(jìn)行溫度循環(huán)對(duì)產(chǎn)品內(nèi)部的影響試驗(yàn)時(shí)，由于材料熱膨脹系數(shù)的差異，使產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)發(fā)生伸縮，導(dǎo)致部件結(jié)合部發(fā)生松動(dòng)，此時(shí)增加環(huán)境濕度，潮氣就會(huì)順著縫隙侵入產(chǎn)品設(shè)備內(nèi)部，使結(jié)合部與連接處的摩擦系數(shù)降低。如果再施加振動(dòng)應(yīng)力，那么就會(huì)產(chǎn)生不同于三種環(huán)境應(yīng)用試驗(yàn)的新的失效結(jié)果。因此，針對(duì)這三種環(huán)境應(yīng)力與產(chǎn)品失效關(guān)系的試驗(yàn)，最有效的方法還是進(jìn)行綜合試驗(yàn)。

三、溫、濕、振三綜合試驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用

（一）振動(dòng)應(yīng)力

在設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中，選擇24h進(jìn)行振動(dòng)應(yīng)力試驗(yàn)，隨機(jī)抽取25%的工作循環(huán)時(shí)間施加振動(dòng)應(yīng)力，振動(dòng)應(yīng)力的振動(dòng)循環(huán)時(shí)間為3h。

（二）溫度、濕度應(yīng)力

將產(chǎn)品試驗(yàn)時(shí)的溫度控制在22℃，溫度控制在25%。然后開(kāi)始進(jìn)行試驗(yàn)，首先將溫度快速降至-50℃，持續(xù)1.75h后升至-32℃;

用3.25 h的時(shí)間將溫度降至-34.5℃;

用13h的時(shí)間將溫度升至-28℃;

用5h的時(shí)間將溫度升至22℃。

將溫度保持在22C，相對(duì)濕度調(diào)到25%～75%;

用2h的時(shí)間將溫度升到25℃，相對(duì)濕度升到95%;

用10h的時(shí)間將溫度升到29℃，此時(shí)相對(duì)濕度保持95%不變：

用5h的時(shí)間將溫度降至25℃，此時(shí)相對(duì)濕度保持95%不變;

用2h的時(shí)間將溫度降至22℃，相對(duì)濕度降到25%～75%;

用2h的時(shí)間將溫度升至25℃，相對(duì)濕度降到65%;

用12h的時(shí)間將溫度升至48℃，相對(duì)濕度降到25%;

將溫度升到60℃，相對(duì)濕度升到95%，在這個(gè)條件下保持2h，之后將溫度降至48℃;

用6h的時(shí)間將溫度降至22℃，相對(duì)濕度降到25%～75%。通過(guò)以上步驟，使溫、濕、振三綜合試驗(yàn)在海軍水面艦船外部安裝的設(shè)備可靠性測(cè)試中充分了解設(shè)備的情況。以還原設(shè)備所處環(huán)境的溫、濕、振三綜合環(huán)境的試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)部面在不同試驗(yàn)條件下產(chǎn)生的反應(yīng)，可以將相關(guān)數(shù)據(jù)作為不斷優(yōu)化設(shè)備設(shè)計(jì)的依據(jù)。

四、溫、濕、振三綜合環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用方向

（一）產(chǎn)品的可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)技術(shù)

溫、濕、振三綜合環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)中對(duì)于產(chǎn)品的可靠性強(qiáng)化的試驗(yàn)技術(shù)，可以使技術(shù)人員了解產(chǎn)品對(duì)于哪一類型的環(huán)境應(yīng)力存在結(jié)構(gòu)與功能上的薄弱環(huán)節(jié)，并針對(duì)故障定位找到造成產(chǎn)品失效的原因，從中分析出改進(jìn)工藝與設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性與可靠性能不斷加強(qiáng)。通過(guò)進(jìn)行試驗(yàn)→發(fā)現(xiàn)故障→問(wèn)題分析→工藝改進(jìn)→再次試驗(yàn)→新問(wèn)題發(fā)現(xiàn)→再分析→再改進(jìn)→再試驗(yàn)的不斷往返過(guò)程，使產(chǎn)品應(yīng)對(duì)環(huán)境應(yīng)力的能力不斷強(qiáng)化，最終在產(chǎn)品研制階段將產(chǎn)品存在的薄弱環(huán)節(jié)完全消除，使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制作工藝技術(shù)達(dá)到成熟狀態(tài)。

（二）溫、濕、振三綜合環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

以往針對(duì)產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力的試驗(yàn)技術(shù)主要采用的是環(huán)境模擬技術(shù)與效應(yīng)模擬技術(shù)，雖然目前這些技術(shù)仍然存在一定的應(yīng)用空間，但是隨著溫、濕、振三綜合環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)的不斷完善，未來(lái)終將成為產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)用試驗(yàn)的主流技術(shù);

溫、濕、振三綜合環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)的試驗(yàn)重點(diǎn)，主要集中于對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造薄弱環(huán)節(jié)與潛在故障的查找、分析方面，并成為多種技術(shù)手段相結(jié)合的試驗(yàn)技術(shù)。

五、結(jié)語(yǔ)

溫、濕、振三綜合試驗(yàn)是高度還原設(shè)備的使用環(huán)境，從而利用溫度、濕度、振動(dòng)的變化，激發(fā)產(chǎn)品故障，從中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在的設(shè)計(jì)、技術(shù)缺陷，從而不斷完善相關(guān)設(shè)計(jì)和制造工藝，使產(chǎn)品在實(shí)際的應(yīng)用中具備更強(qiáng)的抗環(huán)境影響的功能。就本文介紹的溫、濕、振三綜合試驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用，可以看出該試驗(yàn)是提高產(chǎn)品可靠性的非常重要的手段。

上一篇：蠕變?cè)囼?yàn)：深入洞察材料長(zhǎng)期穩(wěn)定...

下一篇：混凝土坍落度損失過(guò)快的7大原因