高量程微加速度计的可靠性强化实验及分析

秦立君 马喜宏 王威 何程

摘 要： 由于微加速度计的可靠性已经成为产品商业化过程中必须解决的一个重要问题，而冲击环境作用下导致微加速度计性能失效是微加速度计经常要面对的主要问题。针对高冲击对微加速度计破坏的影响进行可靠性研究。利用ANSYS有限元仿真进行分析初步得到失效模式和机理，设计并实施了微加速度计在冲击环境下的可靠性强化实验得到在冲击环境下的主要失效模式，并进行了相应分析，通过实验得到数据进行微加速度计的可靠性评估。通过可靠性强化实验进行验证，对微加速度计在冲击环境下的可靠性进行评估，并折算出在冲击影响作用下的平均寿命和可靠寿命以及绘制出其可靠度曲线。

关键词： 高量程微加速度计； 失效分析； 可靠性强化实验； ANSYS仿真； 可靠性评估； 冲击环境

中图分类号： TN303?34； TB114.3 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）08?0057?07

Abstract： The reliability of the micro?accelerometer has become an important issue to be addressed in the commercialization process of the product. However， the performance failure of the micro?accelerometer under the impact environment is a major problem often faced by the micro?accelerometer. Reliability research is conducted with regard to the influence of high impact on micro?accelerometer damage. The ANSYS finite element simulation is adopted for initial analysis to obtain the failure modes and mechanisms. The micro?accelerometer reliability enhancement experiment under the impact environment is designed and implemented to obtain the main failure modes under the impact environment， and the corresponding analysis is performed. The data obtained from the experiment is used for micro?accelerometer reliability evaluation， and the verification is conducted in the reliability enhancement experiment. The reliability of the micro?accelerometer under the impact environment is evaluated， the average life expectancy and reliable life expectancy under the influence of impact are calculated， and the reliability curve is drawn.

Keywords： high?range micro?accelerometer； failure analysis； reliability enhancement experiment； ANSYS simulation； reliability evaluation； impact environment

0 引 言

高量程微加速度计由于使用环境和应用领域的要求，需要具备极高的可靠性和很强的可靠寿命。为了在试验中测试分析其可靠性及寿命，采用可靠性强化试验技术进行研究。可靠性强化试验技术把故障物理学作为理论依据，人为地对系统施加逐步增加的工作和环境应力，使得产品故障被激发出来，产品设计中的薄弱环节得以暴露，已达到早期发现产品缺陷和纠正的目的。由于可靠性强化试验所施加的环境应力远远超出设计规范极限，所以可以将导致产品失效的各类缺陷时间很短，激发缺陷的效率很高，能有效地降低高品质产品的开发周期。……