2022年阿式模式分析 .pdf

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1、最佳答案加速寿命试验的基本思想是利用高应力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，即加速模型。阿伦尼斯(Arrhenius) 模型是最典型、应用最广的加速模型，其表达式为(1) 式中， M 为产品某特性值的退化量；?M/? t 表示温度在T(热力学温度 )时的退化速率，退化速率是时间t 的线性函数；玻耳兹曼常数k=8.61710-5 eV/ ； T 为绝对温度； A0 为常数；t 为反应时间； E 为失效机理激活能，以eV 为单位，对同一类产品的同一种失效模式为常数。令产品初始状态的退化量为M1，对应时间为t1；另一状态的退化量为

2、M2，对应时间为t2。那么，当温度T 为常数时，从t1t2 的累积退化量得令 t=t2-t1 ，得 t=(m2-m1)/A0exp(DE/kT)。当退化量 M2 达到某个值Mp 时，则认为该器件失效，而影响到由产品构成设备的性能参数或工作。这时的时间差(t2-t1) 就是产品从t1 开始延续的寿命L。即令 A=ln(Mp-M1)/A0，B=DE/k ，得 lnL=A+(B/T) 。式中， A，B 是待定参数； L 为某寿命特征，如中位寿命，平均寿命等。lnL=A+(B/T) 是线性化的寿命与温度的关系模型，它符合化学反应器件的寿命L 与温度 T 的关系。该模型表明，寿命特征的对数是温度倒数的线

3、性函数。当在不同温度T1 ，T2 下，经过时间t1，t2 后特性值或退化量相同，可利用(1)式推出加速系数公式上式是基于退化量相同导出的。目前，国内外比较成熟的加速寿命试验数据处理方法都是基于失效数据的。 对于长寿命产品，在很长的时间内极少出现失效现象，因此传统的基于失效数据的试验数据处理方法在应用时会遇到很多困难。阿伦尼斯模型有下述特点：(1)该模型反映的是产品某特性量与激活能和所施加应力的关系；(2)阿伦尼斯模型使用的寿命与温度的表达形式及加速因子都是基于退化量相同导出的。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师

4、精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - - - 这就为加速寿命试验提供了另外一条途径，即利用某性能参数或特征量退化数据对产品的可靠性进行评定、推断。3-86 阿伦尼斯 (Arrhenius)模型林震加速寿命试验的基本思想是利用高应力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，即加速模型。阿伦尼斯(Arrhenius)模型是最典型、应用最广的加速模型，其表达式为)exp(0kTEAtM(1) 式中，M 为产品某特性值的退化量；M/ t 表示温度在 T(热力学温度 )时的退化速率，退化速率

5、是时间t 的线性函数；玻耳兹曼常数k=8.617 105 eV/；T 为绝对温度； A0为常数； t 为反应时间； E 为失效机理激活能，以eV 为单位，对同一类产品的同一种失效模式为常数。令产品初始状态的退化量为M1，对应时间为 t1；另一状态的退化量为M2，对应时间为 t2。那么，当温度T 为常数时，从 t1t2的累积退化量tkTEAmMMttttd)exp(d2121021得12021)exp(ttkTEAMM令 t=t2t1，得 t=(m2m1)/A0exp( E/kT)。当退化量 M2达到某个值 Mp时，则认为该器件失效， 而影响到由产品构成设备的性能参数或工作。这时的时间差(t2t

6、1)就是产品从 t1开始延续的寿命L。即kTEAMMLp01lnln令 A=ln(MpM1)/A0，B= E/k，得 lnL=A+(B/T)。式中，A，B 是待定参数； L为某寿命特征，如中位寿命，平均寿命等。lnL=A+(B/T)是线性化的寿命与温度的关系模型，它符合化学反应器件的寿命L 与温度 T 的关系。该模型表明，寿命特征的对数是温度倒数的线性函数。当在不同温度 T1，T2下，经过时间 t1，t2后特性值或退化量相同，可利用(1)式推出加速系数公式名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -

7、- - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - - )11(exp1211kTkTEtt上式是基于退化量相同导出的。目前，国内外比较成熟的加速寿命试验数据处理方法都是基于失效数据的。 对于长寿命产品， 在很长的时间内极少出现失效现象，因此传统的基于失效数据的试验数据处理方法在应用时会遇到很多困难。阿伦尼斯模型有下述特点：(1)该模型反映的是产品某特性量与激活能和所施加应力的关系； (2)阿伦尼斯模型使用的寿命与温度的表达形式及加速因子都是基于退化量相同导出的。这就为加速寿命试验提供了另外一条途径，即利用某性能参数或特征量退化数据对产品的可靠性进行评定、推断。.3 Arr

8、henius方程的进一步分析Arrhenius方程式是描述温度与反应速率系数之间定量关系的数学式。分析此式，可看出Ea 和 T 对 k 的影响规律：1. Ea 处于方程的指数项中,对 k 有显著影响 ,在室温下 , Ea 每增加 4kJ.mol-1， k 值降低约80% ；2. 在温度相同或相近的情况下，活化能大的反应，其速率系数则小，这将导致反应速率较小；反之， Ea 小的反应，其k 值则较大，反应速率较大。3. 温度升高 ,k 增大，一般反应温度每升高10 , k 将增大 210 倍；4. 对同一反应 ,升高一定温度，在高温区值增加较少，因此对于原本反应温度不高的反应,可采用升温的方法提高反应速率；5. 对不同反应 ,升高相同温度，Ea 大的反应 k 增大的倍数多， 因此升高温度对反应慢的反应有明显的加速作用。总之，从反应速率方程式和Arrhenius方程式可以看出，在多数情况下，温度对反应速率的影响比浓度更显著些。因此，改变温度是控制反应速率的重要措施之一。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -