一种基于温湿度的弹性环氧树脂加速贮存试验及评估方法技术

本发明专利技术公开了一种基于温湿度的弹性环氧树脂加速贮存试验及评估方法，采用基于温湿度应力的加速贮存试验方法对弹性环氧树脂试样开展试验，通过试验获得弹性环氧树脂在不同温湿度应力等级下的硬度退化数据，再对硬度退化数据进行预测分析，得到弹性环氧树脂在不同温湿度应力等级下的寿命预测结果，然后对温湿度双应力加速模型进行简化，并根据各个样本的寿命预测结果评估得出弹性环氧树脂的贮存寿命。本方法采用温湿度双应力进行加速贮存试验，更加符合弹性环氧树脂的贮存老化机理，可获得更加符合实际情况的硬度退化数据，进而使评估得到的贮存寿命结果更加可信。

【技术实现步骤摘要】
一种基于温湿度的弹性环氧树脂加速贮存试验及评估方法
本专利技术属于可靠性及寿命试验中的加速贮存试验方法领域，具体涉及弹性环氧树脂的加速贮存试验及评估方法。
技术介绍
弹性环氧树脂在长时间贮存后，在温湿度双应力的影响下存在软化进而形成液状物的失效模式，目前加速贮存试验方法主要采用单一应力的试验施加方式，无法针对同时受温湿度双应力影响的弹性环氧树脂实施加速贮存试验，且各领域内只对环氧树脂有过少量老化研究，不存在弹性环氧树脂的加速贮存试验方法，使得评估弹性环氧树脂的贮存寿命成为困难。针对弹性环氧树脂在温湿度双应力影响下的加速贮存试验方法，是目前亟需解决的工程问题。采用有效的加速贮存试验方法可以获得有效的试验数据，进而可评估得到可信的贮存寿命，并为相关产品的定寿延寿工作提供参考。因此，对弹性环氧树脂采用正确和有效的加速贮存试验及评估方法是能否得出正确结论的关键之一。对产品开展加速贮存试验时，一般采用单应力加速贮存试验方法，最常用的是温度应力加速贮存试验方法。但有些产品的贮存敏感应力不仅仅是一个应力，还有可能有其他应力，如湿度应力、机械应力等也会对某些产品的功能性能产生影响，所以这些产品不能采用传统的单应力加速贮存试验来评估贮存寿命。多应力加速模型、多应力加速贮存试验方法是目前研究的难点，在实际工程中还很少有应用研究。本专利技术采用基于温湿度双应力的加速贮存试验及评估方法对弹性环氧树脂的贮存寿命进行评估。环氧树脂材料的分子结构中含有大量的羟基等极性基团，吸湿率高，在温湿度应力下老化后其力学性能会产生显著下降，同时介电损耗和介电常数也会增大。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决弹性环氧树脂的加速贮存试验及评估方法问题，提出了一种更加符合弹性环氧树脂贮存老化机理的基于温湿度双应力的加速贮存试验及评估方法，通过此方法获得弹性环氧树脂的硬度退化数据，并进而评估得到产品在温湿度应力下的贮存寿命。本专利技术采用基于温湿度应力的加速贮存试验方法对弹性环氧树脂试样开展试验，通过试验获得弹性环氧树脂在不同温湿度应力等级下的硬度退化数据，再对硬度退化数据进行预测分析，得到弹性环氧树脂在不同温湿度应力等级下的寿命预测结果，然后对温湿度双应力加速模型进行简化，并根据各个样本的寿命预测结果评估得出弹性环氧树脂的贮存寿命。一种基于温湿度的加速贮存试验及评估方法，包括以下步骤：步骤一：针对试验样本开展基于温湿度双应力的加速贮存试验；步骤二：基于测试指标退化数据预测样本寿命；步骤三：基于寿命数据的统计分析，评估贮存寿命。所述试验样本为弹性环氧树脂试样，测试指标为试样的硬度，试验应力类型为温度与湿度双应力。所述步骤一中，取n个不同的应力水平{Ti,H}(i＝1,2,…,n)，Ti为温度应力水平，H为湿度应力水平；在n个应力水平下各安排m个的试验样本，并将各个样本置于相应的温湿度应力水平下进行加速贮存试验，每个应力水平下的测试次数为lk(k＝1,2,…,n)，则每个样本共得到lk组硬度退化数据{tij,yij}(i＝1,2,…,lk；j＝1,2,…,m；k＝1,2,…,n)，tij为第i个应力水平下第j个样本的硬度数据的检测时间，yij为第i个应力水平下第j个样本的检测得到的硬度值；若试验样本的硬度值yij达到了失效阀值，则判定该样本到达了贮存寿命，若硬度值yij没有达到失效阀值，则继续进行试验直至到达规定的试验截尾时间。进一步的，所述不同应力水平下湿度应力保持一致。所述步骤二中，以硬度数据对应的检测时间tij(i＝1,2,…,lk；j＝1,2,…,m；k＝1,2,…,n)作为输入，硬度值yij(i＝1,2,…,lk；j＝1,2,…,m；k＝1,2,…,n)作为输出，所述退化模型为y＝f(t)；将预测数据对应的时间tp作为输入，可得到样本硬度的预测值yp，即得到一组预测数据{tp,yp}，将硬度预测值yp与失效阀值进行比较，若硬度预测值yp小于失效阀值，则继续进行预测得到下一组硬度数据{tp+1,yp+1}，这样不断通过退化趋势模型进行硬度数据预测，直至预测得到的硬度数据{tp+q,yp+q}(q≥0)达到了弹性环氧树脂硬度的失效阀值，此时tp+q即为试验样本的预测寿命。所述步骤三中，在温湿度双应力下，试验样本的加速模型公式为lnθi＝a'+b/Ti，式中，a'＝a+clnH为常数，b为常数，Ti为绝对温度，θi为样本特征寿命；根据n组应力水平与平均寿命{1/Ti,lnθi}(i＝1,2,…,n)，通过最小二乘法得到参数a'与b的估计值；得到参数a'与b后，即可代入加速模型公式得到弹性环氧树脂在正常应力条件{T0,H}下的贮存寿命θ0。本专利技术的有益效果如下：(1)采用温湿度双应力进行加速贮存试验，更加符合弹性环氧树脂的贮存老化机理，可获得更加符合实际情况的硬度退化数据，进而使评估得到的贮存寿命结果更加可信。(2)试验中在不同加速应力水平下，采用相同的湿度应力水平，这样可使温湿度双应力加速模型中湿度应力的相关变量成为常数，简化了加速模型，进而降低了数据处理的难度，使得本方法使用起来更加简单方便。附图说明图1是本专利技术1#样本硬度数据与预测曲线图；图2是本专利技术2#样本硬度数据与预测曲线图；图3是本专利技术3#样本硬度数据与预测曲线图；图4是本专利技术4#样本硬度数据与预测曲线图；图5是本专利技术5#样本硬度数据与预测曲线图；图6是本专利技术6#样本硬度数据与预测曲线图；图7是本专利技术7#样本硬度数据与预测曲线图；图8是本专利技术8#样本硬度数据与预测曲线图；图9是本专利技术9#样本硬度数据与预测曲线图；图10是本专利技术10#样本硬度数据与预测曲线图；图11是本专利技术11#样本硬度数据与预测曲线图；图12是本专利技术12#样本硬度数据与预测曲线图；图13是本专利技术13#样本硬度数据与预测曲线图；图14是本专利技术14#样本硬度数据与预测曲线图；图15是本专利技术15#样本硬度数据与预测曲线图；图16是本专利技术16#样本硬度数据与预测曲线图；图17是本专利技术17#样本硬度数据与预测曲线图；图18是本专利技术18#样本硬度数据与预测曲线图；具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案做进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术要求保护的范围。下面结合弹性环氧树脂的加速贮存试验及评估示例，对本专利技术作进一步详细说明。步骤一、开展基于温湿度双应力的加速贮存试验：投入18个弹性环氧树脂样本进行加速贮存试验，试验采用恒定应力施加方式进行，试验应力为温度湿度双应力，取3个不同的应力水平，分别为60℃、85％RH，70℃、85％RH和80℃、85％RH，每个应力水平下各安排6个试验样本进行试验，试验期间按照规定测试点对试验样本进行硬度测试，得到了18个试验样本的硬度退化数据，如图1～图18。步骤二、利用回归分析方法建立硬度退化趋势模型：利用回归分析方法建立样本硬度的退化趋势模型，以硬度数据对应的检测时间tij(i＝1,2,…,lk；j＝1,2,…,m；k＝1,2,…,n)为输入，硬度数据值yij(i＝1,2,…,lk；j＝1,2,…,m；k＝1,2,…,n)为输出，这里使用指本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于温湿度的加速贮存试验及评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：针对试验样本开展基于温湿度双应力的加速贮存试验；步骤二：基于测试指标退化数据预测样本寿命；步骤三：基于寿命数据的统计分析，评估贮存寿命。

【技术特征摘要】
1.一种基于温湿度的加速贮存试验及评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：针对试验样本开展基于温湿度双应力的加速贮存试验；步骤二：基于测试指标退化数据预测样本寿命；步骤三：基于寿命数据的统计分析，评估贮存寿命。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述试验样本为弹性环氧树脂试样，测试指标为试样的硬度，试验应力类型为温度与湿度双应力。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤一中，取n个不同的应力水平{Ti,H}(i＝1,2,…,n)，Ti为温度应力水平，H为湿度应力水平；在n个应力水平下各安排m个的试验样本，并将各个样本置于相应的温湿度应力水平下进行加速贮存试验，每个应力水平下的测试次数为lk(k＝1,2,…,n)，则每个样本共得到lk组硬度退化数据{tij,yij}(i＝1,2,…,lk；j＝1,2,…,m；k＝1,2,…,n)，tij为第i个应力水平下第j个样本的硬度数据的检测时间，yij为第i个应力水平下第j个样本的检测得到的硬度值；若试验样本的硬度值yij达到了失效阀值，则判定该样本到达了贮存寿命，若硬度值yij没有达到失效阀值，则继续进行试验直至到达规定的试验截尾时间。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述不同应力水平下湿度应力保...

【专利技术属性】
技术研发人员：范晔，陈津虎，杨学印，邹粟，胡恩来，任鹏，刘佩风，褚亮，赵薇，杨璐，
申请(专利权)人：北京强度环境研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11