低气压环境应力下单机产品的加速贮存试验方法技术

本发明专利技术属于设备加速贮存试验技术领域，提供一种低气压环境应力下单机产品的加速贮存试验方法，具体步骤如下：(1)试验应力类型确定；(2)应力的施加方法确定；(3)试验应力量级确定；(4)试验样本量的确定；(5)试验实施；(6)重复样本试验，直至完成所有样本的试验；(7)在产品寿命服从指数分布情况下对恒定应力加速寿命试验的数据进行处理，得到产品正常使用条件下的贮存寿命。能够有效的评估处于一定低气压环境应力下贮存的单机产品的贮存寿命，为评估高海拔环境下单机产品贮存寿命问题提供一种解决手段和途径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于设备加速贮存试验
，具体涉及一种低气压环境应力下单机产品的加速贮存试验方法。
技术介绍
加速贮存试验作为快速评估产品贮存寿命的手段从概念提出到工程推广走过了近60年的时间，它具有评估产品贮存寿命时间快、效率高的特点。一般可以用半年至一年的时间评估得到产品十年甚至更长的寿命，因此，加速贮存试验方法在产品寿命评估领域得到了工程上的研究与推广。在加速贮存试验方法设计中，国内外各行业及专家给出了不同的试验方法，例如在加速应力类型上，有基于温度应力的加速贮存试验方法，有基于温度、湿度应力及其他应力的加速贮存试验方法，在应力施加上，有恒定应力、步进应力、步退应力等多种施加方法。目前，国内外在进行加速贮存试验时，主要考虑产品贮存期经历的实际环境应力来选取试验应力，例如对大部分工业产品其贮存主要在有一定遮盖和防护措施的库房、工棚或掩体内，经历的环境应力主要为温度、湿度等，因此，在设计此类产品的加速贮存试验方法时，自然会使用温度应力或温度、湿度应力的加速贮存试验方法。但是，现今许多单机产品需在高海拔地区贮存和使用，产品面临的环境应力有温度、湿度、低气压应力等。实践证明，许多产品是由于在低气压的环境下产生失效的，例如低气压导致密封产品的充放气、在产品材料上产生由压差导致的预应力等，这些故障模式和机理在温度或湿度应力下是较难激发出来的。但是，目前国内外尚无基于低气压环境应力的单机产品加速贮存试验方法。因此，针对在高海拔地区使用的单机产品，本专利技术提供了一种基于低气压应力的单机产品加速贮存试验方法，能够有效的激发由于低气压应力导致的产品故障问题，能够解决贮存在高海拔地区单机产品的贮存寿命评估问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种低气压环境应力下单机产品的加速贮存试验方法，能够有效的评估处于一定低气压环境应力下贮存的单机产品的贮存寿命，为评估高海拔环境下单机产品贮存寿命问题提供一种解决手段和途径。实现本专利技术目的的技术方案：一种低气压环境应力下单机产品的加速贮存试验方法，具体步骤如下：步骤一：依据在高海拔地区贮存和使用的单机产品需承受温度及低气压等环境应力的影响，选取一定温度下的低气压应力(记为T，P)作为单机产品加速贮存试验的加速应力。步骤二，确定低气压应力的施加方法，选取恒定应力的加速试验方法。步骤三，依据产品的使用保管环境条件确定或者利用测量设备测量单机产品高海拔环境下贮存的环境温度T0和气压值P0，依据产品的使用保管环境条件得到产品预期使用的最高海拔高度下的气压值PM，利用等差法原理确定介于P0～PM之间的M-1个低气压应力加速量值，如P1、P2，…，PM-1，PM，M为大于等于2的自然数。步骤四，试验样本量的确定方法：选取单机产品若干，记为N。步骤五，将N个产品分为M组，组数等于低气压应力量值数，将第一组产品放入温度-低气压试验箱，设定加速贮存试验应力条件为(T0，P1)开始试验，时间期间对产品进行测试，记录产品的测试数据值。步骤六，重复步骤五，将剩余组数的试验样本依次放入温度-低气压试验箱，分别设定试验条件，如(T0，P2)～(T0，PM)，直至完成所有样本的试验。步骤七，在产品寿命服从指数分布情况下对恒定应力加速寿命试验的数据进行处理，得到产品正常使用条件(T0，P0)下的贮存寿命。进一步地，本专利技术低气压环境应力下单机产品的加速贮存试验方法，所述的步骤三和步骤五中的M等于4。进一步地，本专利技术低气压环境应力下单机产品的加速贮存试验方法，所述的步骤四中N大于等于12。进一步地，本专利技术低气压环境应力下单机产品的加速贮存试验方法，所述的步骤五，试验期间对产品的测试次数大于等于10。进一步地，本专利技术低气压环境应力下单机产品的加速贮存试验方法，步骤三确定加速试验应力的量值方法具体为：依据产品的使用保管环境条件文件确定或者利用温度测量设备测量单机产品高海拔环境下库房贮存的环境温度，每天记录一个温度值，形成1年的记录数据T1、T2、……、T365，计算一年的平均温度T＝(T1+T2+……+T365)/365，单位为摄氏度(℃)。依据产品的使用保管环境条件文件确定或者利用气压测量设备测量单机产品高海拔环境下库房贮存的气压值，每天记录一个气压值，形成1年的记录数据P1、P2、……、P365，计算一年的平均气压P＝(P1+P2+……+P365)/365，单位为帕斯卡(Pa)。于是，得到产品的平均贮存环境条件(T，P)，以此条件作为产品的正常使用条件，记为(T0，P0)。记录产品贮存地
所处的海拔高度，记为H0，单位为米(m)。依据产品的使用保管环境条件得到产品预期使用的最高海拔高度HM，在H0与HM之间按等差原理取M-1个中间值，即H0，H1，H2，…，HM-1，HM，使Δ＝H1-H0＝H2-H1＝…＝HM-HM-1。查GJB365.2-87高度压力换算表，得到高度为H1，H2，…，HM-1，HM情况下的气压值，得到P1、P2，…，PM-1，PM，于是得到了加速贮存试验的M组应力值，即温度T0下的P1、P2，…，PM。进一步地，本专利技术低气压环境应力下单机产品的加速贮存试验方法，所述步骤七的数据处理方法为：一：确定试验模型：记S1＝(T0，P1)、S2＝(T0，P2)、S3＝(T0，P3)、S4＝(T0，P4)，产品样本量为N，对应试验应力分为4组，样本量为n1，n2，n3，n4，n1+n2+n3+n4＝N，其中第ni(i＝1，2，3，4，下同)组样本在应力Si下试验。在恒加试验的4个加速应力水平下进行定时截尾寿命试验，获得如下定时截尾样本其中，τi是Si下的截尾时间。假定：(1)产品的寿命分布在应力S0、S1、S2、S3、S4下均服从指数分布，其分布函数为：Fi(t)＝1-exp(-t/θi)，t＞0，i＝0，1，…，4其中，θi为应力Si下的平均寿命。(2)产品的平均寿命θi与应力Si之间有如下加速模型：其中，a、b是待估参数，是应力S的已知函数。二：计算加速应力水平Si下的定时截尾总试验时间： T i * = Σ j = 1 r i t jr i + ( n i - r i ) τ i , i = 1 , . . . , 4 ]]>三：在应力Si下产品的平均寿命θi的极大似然估计(MLE)是 θ ^ i = T i * 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低气压环境应力下单机产品的加速贮存试验方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：步骤一：依据在高海拔地区贮存和使用的单机产品需承受温度及低气压环境应力的影响，选取一定温度下的低气压应力(记为T，P)作为单机产品加速贮存试验的加速应力。步骤二，确定低气压应力的施加方法，选取恒定应力的加速试验方法。步骤三，依据产品的使用保管环境条件确定单机产品高海拔环境下贮存的环境温度T0和气压值P0，依据产品的使用保管环境条件得到产品预期使用的最高海拔高度下的气压值PM，确定介于P0～PM之间的M‑1个低气压应力加速量值，M为大于等于2的自然数。步骤四，试验样本量的确定方法：选取单机产品若干，记为N。步骤五，将N个产品分为M组，组数等于低气压应力量值数，将第一组产品放入试验箱，设定加速贮存试验应力条件为(T0，P1)开始试验，时间期间对产品进行测试，记录产品的测试数据。步骤六，重复步骤五，将剩余组数的试验样本依次放入试验箱，分别设定试验条件，(T0，P2)～(T0，PM)，直至完成所有样本的试验。步骤七，在产品寿命服从指数分布情况下对恒定应力加速寿命试验的数据进行处理，得到产品正常使用条件(T0，P0)下的贮存寿命。...

【技术特征摘要】
1.一种低气压环境应力下单机产品的加速贮存试验方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：步骤一：依据在高海拔地区贮存和使用的单机产品需承受温度及低气压环境应力的影响，选取一定温度下的低气压应力(记为T，P)作为单机产品加速贮存试验的加速应力。步骤二，确定低气压应力的施加方法，选取恒定应力的加速试验方法。步骤三，依据产品的使用保管环境条件确定单机产品高海拔环境下贮存的环境温度T0和气压值P0，依据产品的使用保管环境条件得到产品预期使用的最高海拔高度下的气压值PM，确定介于P0～PM之间的M-1个低气压应力加速量值，M为大于等于2的自然数。步骤四，试验样本量的确定方法：选取单机产品若干，记为N。步骤五，将N个产品分为M组，组数等于低气压应力量值数，将第一组产品放入试验箱，设定加速贮存试验应力条件为(T0，P1)开始试验，时间期间对产品进行测试，记录产品的测试数据。步骤六，重复步骤五，将剩余组数的试验样本依次放入试验箱，分别设定试验条件，(T0，P2)～(T0，PM)，直至完成所有样本的试验。步骤七，在产品寿命服从指数分布情况下对恒定应力加速寿命试验的数据进行处理，得到产品正常使用条件(T0，P0)下的贮存寿命。2.根据权利要求1或者所述的低气压环境应力下单机产品的加速贮存试验方法，其特征在于所述的步骤三和步骤五中的M等于4。3.根据权利要求1或2所述的低气压环境应力下单机产品的加速贮存试验方法，其特征在于所述的步骤四中N大于等于12。4.根据权利要求1所述的低气压环境应力下单机产品的加速贮存试验方法，其特征在于所述的步骤五，试验期间对产品的测试次数大于等于10。5.根据权利要求1所述的低气压环境应力下单机产品的加速贮存试验方法，其特征在于步骤三确定加速试验应力的量值方法具体为：依据产品的使用保管环境条件文件确定或者利用温度测量设备测量单机产品高海拔环境下库房贮存的环境温度，每天记录一个温度值，形成1年的记录数据T1、T2、……、T365，计算一年的平均温度T＝(T1+T2+………+T365)/365，单位为摄氏度(℃)。依据产品的使用保管环境条件文件确定或者利用气压测量设备测量单机产品高海拔环境下库房贮存的气压值，每天记录一个气压值，形成1年的记录数据P1、P2、……、P365，计算一年的平均气压P＝(P1+P2+……+P365)/365，单位为帕斯卡(Pa)；于是，得到产品的平均贮存环境条件(T，P)，以此条件作为产品的正常使用条件，记为(T0，P0)。记录产品贮存地所处的海拔高度，记为H0，单位为米(m)。依据产品的使用保管环境条件得到产
\t品预期使用的最高海拔高度HM，在H0与HM之间按等差原理取M-1个中间值，即H0，H1，H2，…，HM-1，HM，使Δ＝H1-H0＝H2-H1＝…＝HM-HM-1。查GJB365.2-87高度压力换算表，得到高度为H1，H2，…，HM-1，HM情况下的气压值，得到P1、P2，…，PM-1，PM，于是得到了加速贮存试验的M组应力值，即温度T0下的P1、P2，…，PM。6.根据权利要求2所述的低气压环境应力下单机产品的加速贮存试验方法，其特征在于所述步骤七的数据处理方法为：一：确定试验模型：记S1＝(T0，P1)、S2＝(T0，P2)、S3＝(T0，P3)、S4＝(T0，P4)，产品样本量为N，对应试验应力分为4组，样本量为n1，n2，n3，n4，n1+n2+n3+n4＝N，其中第ni(i＝1，2，3，4，下同)组样本在应力Si下试验。在恒加试验的4个加速应力水平下进行定时截尾寿命试验，获得如下定时截尾样本i＝1，…，4，其中，τi是Si下的截尾时间。假定：(1)产品的寿命分布在应力S0、S1、S2、S3、S4下均服从指数分布，其分布函数为：Fi(t)＝1-exp(-t/θi)，t＞0，i＝0，1，…，4其中，θi为应力Si下的平均寿命。(2)产品的平均寿命θi与应力Si之间有如下加速模型：其中，a、b是待估参数，是应力S的已知函数。二：计算加速应力水平Si下的定时截尾总试验时间： T i * = Σ j = ...

【专利技术属性】
技术研发人员：李星，辛克浩，范晔，宫晓春，胡彦平，朱曦全，陈津虎，武新龙，
申请(专利权)人：北京强度环境研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11