[发明专利]一种基于加速寿命试验的指挥通信设备可靠性评估方法

说明书

本发明公开一种基于加速寿命试验的指挥通信设备可靠性评估方法，通过确定环境应力，确定电应力，确定环境应力加速寿命模型，确定电应力加速寿命模型，加速寿命试验剖面确定，设备检测，设备故障分析，维修代价分析及寿命评估和设备薄弱环节分析及可靠性提高的步骤实现。本发明有效判定制约装备使用的薄弱部件，根据故障出现的时机，预估装备薄弱部件的故障时间，为维修计划和维修备件储备方案的制定提供支撑。

技术领域

本发明涉及一种电子设备可靠性评估方法，特别是一种基于加速寿命试验的指挥通信设备可靠性评估方法。

背景技术

指挥通信设备具有特定的设计寿命，如果到达设计寿命就更换新设备，就会造成原有设备剩余价值的浪费，降低设备使用的经济性。但随着设备在役时间的增加，其故障率逐渐升高，降低了设备的可靠性。如果能够确定制约设备使用寿命的部件并合理安排备件及维护，能够缩短设备维修时间，进而提高设备的可用性；准确评估在役设备的实际使用寿命，并在其达到使用寿命之前进行批次更换，对提高设备使用的可靠性和经济性具有较大意义。

指挥通信设备的可靠性设计一般是通过元器件选用进行保证，利用特定环境下的老化试验和例行试验进行可靠性验证。设备的实际使用自然环境复杂严酷、操作方式和电磁环境多样，与可靠性验证环境相差很大，致使指挥通信设备的故障率、实际使用寿命与设计不符，给装备的维修保养和健康管理带来了困难。设备的具体使用寿命需结合其实际使用环境进行量化考核验证。为了准确评估现役指挥通信设备的实际使用寿命并合理安排备件及维护，提出了基于加速寿命试验的指挥通信设备可靠性评估方法。

发明内容

本发明目的在于在提供一种基于加速寿命试验的指挥通信设备可靠性评估方法，解决特定环境下可靠性评估不充分、操作使用环境变化导致设备维修不足以及维修备件储备不足的问题。

一种基于加速寿命试验的指挥通信设备可靠性评估方法的具体步骤为：

第一步 确定环境应力

根据贮存延寿理论和加速寿命试验理论，结合指挥通信设备的实际使用环境确定影响设备使用寿命的环境应力。指挥通信设备工作环境复杂多样，需要根据设备的具体安装位置，周围环境确定影响使用寿命的环境应力。该应力的确定参考类似装备的故障及失效分析结论确定。在方舱类相对洁净的空间，影响设备使用寿命的环境应力，包括：温度、湿度、振动、气压和盐雾；工作在暴露的环境，考虑增加风沙应力。

统计分析不同环境应力在设备贮存时间和工作时间内的时长及应力大小幅值，形成设备的实际使用剖面。

第二步 确定电应力

电应力，包括：电压应力、功率和开关脉冲，该应力参考装备的实际测量值或使用条件确定，也可参考装备的工作范围要求进行确定。

第三步 确定环境应力加速寿命模型

根据设备的实际使用条件，将设备的使用寿命分为贮存寿命和工作寿命。影响设备贮存寿命的应力为环境应力，包括：温度、湿度、气压和运输时振动；影响设备工作寿命的应力为环境应力和电应力的综合应力。

贮存寿命中的温度应力采用阿伦尼斯，即Arrhenius模型用公式(1)表示：

公式(1)中，ε为寿命；E_a为激活能，与材料有关，单位是电子伏特eV，根据影响电子设备寿命的主要元器件的激活能确定；k为波尔兹曼常数，为8.617×10^‐5eV/K；T为绝对温度；Λ为与产品特性、几何形状、试验方式有关的正常数。

用公式(2)表示加速因子AF(T)：

公式(2)中，T₀为正常工作绝对温度，单位K；T为加速贮存绝对温度，单位K。