Part1 高溫加速模型：阿倫尼斯Arrhenius【適用場景】阿倫尼斯模型適用于單純考慮熱效應(yīng)試驗(yàn)的加速模型，當(dāng)溫度是影響產(chǎn)品老化及使用壽命的絕對因素時，采用該加

Part1 高溫加速模型：阿倫尼斯Arrhenius

【適用場景】

阿倫尼斯模型適用于單純考慮熱效應(yīng)試驗(yàn)的加速模型，當(dāng)溫度是影響產(chǎn)品老化及使用壽命的絕對因素時，采用該加速模型來模擬整個壽命周期的可靠性表現(xiàn)。

【加速因子公式表達(dá)】

加速因子公式表達(dá)：

其中公式中各個參數(shù)代表的含義解釋如下

• AT,i：加速因子，在所有的加速模型中都是表達(dá)一個含義，也就相當(dāng)于加速系數(shù)，計算出他就能將整個壽命周期時間轉(zhuǎn)換成加速試驗(yàn)的時間；

• Ea:是析出故障的耗費(fèi)能量，又稱激活能。不同產(chǎn)品的激活能是不一樣的。一般來說，激活能的值在0.3ev~1.2ev之間;

• K：是玻爾茲曼常數(shù)，其值為8.617385×10-5 ev/K;

• Ttest：測試條件下(加速狀態(tài)下)的溫度值。此處的溫度值是絕對溫度值，以K(開爾文)作單位；

• Tfield:是使用條件下(非加速狀態(tài)下)的溫度值。此處的溫度值是絕對溫度值，以K(開爾文)作單位

【理論背景引入】

玻爾茲曼常數(shù)：（玻爾茲曼是一位奧地利物理學(xué)家)

• 開爾文定義為“對應(yīng)玻爾茲曼常數(shù)為1.380649×10-23J/K的熱力學(xué)溫度；玻爾茲曼常量系熱力學(xué)的一個基本常量。

• 溫度完全由氣體分子運(yùn)動的平均平動動能決定 [3]  。也就是說，宏觀測量的溫度完全和微觀的分子運(yùn)動的平均平動動能相對應(yīng)，或者說，大量分子的平均平動動能的統(tǒng)計表現(xiàn)就是溫度（如果只考慮分子的平動的話）

阿倫紐斯：瑞典化學(xué)家

• 從公式中可以看出，激活能越大，加速系數(shù)也越大，越容易被加速失效，加速試驗(yàn)效果越明顯；

• 在激活能確定的情況下，溫度差越大，加速系數(shù)也越大；

還有個知識點(diǎn)：活化能的概念和推導(dǎo)；大家可以自己查找相關(guān)資料了解一下這個參數(shù)的實(shí)踐得出的過程。下面示例幫忙闡述活化能失效的概念：

【實(shí)操計算】:

案例：某一客戶需要對產(chǎn)品做105℃的高溫測試。據(jù)以往的測試經(jīng)驗(yàn)，此種產(chǎn)品的激活能Ea取0.68最佳。對產(chǎn)品的使用壽命要求是10年，現(xiàn)可供測試的樣品有5個。若同時對5個樣品進(jìn)行測試，需測試多長時間才能滿足客戶要求？

解：AF=EXP(Ea/k*(1/Tnormal-1/Tfeild))=exp(0.68/K*(1/((25+273)-1/(105+273)))=262

T測=Life/AF=10*365*24/262=333.73h

Part2 阿倫尼斯Arrhenius 應(yīng)用于高溫間隙的試驗(yàn)循環(huán)

【適用場景】

基于上一頁介紹的Arrhenius基礎(chǔ)模型介紹，當(dāng)產(chǎn)品在某一個溫度時會出現(xiàn)性能降低(一般設(shè)計規(guī)范里會給出)，而溫度分布的區(qū)間又大于該溫度，為了模擬產(chǎn)品真實(shí)的應(yīng)用環(huán)境，就需要間歇在測試溫度Topmax和Tmax時進(jìn)行測試；

【公式表達(dá)】

基本公式不變，變化的是：

1、對于測試溫度需要根據(jù)溫度分布的譜范圍做調(diào)整，低于Topmax的測試溫度取Topmax,高于Topmax的測試溫度取Tmax;

2、分布計算每一個溫度點(diǎn)對應(yīng)的AF加速因子值；然后按照分布的比重計算加速后需要的時間，加速總時間即為這些時間的累加；

【實(shí)操計算】

比如說，VW80000中某款產(chǎn)品的使用使命8000h,90°時產(chǎn)品性能開始降低，分布分布的譜范圍如下，試計算間歇加速時間分布和加速后試驗(yàn)時間？

計算表格公式如下：