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环境试验的形式和种类有哪些?

来源:精秀热工 浏览: 发布日期:2018-12-12

1、环境试验的形式


(1)自然暴露试验


自然暴露(环境)试验是考核产品环境适应性的重要手段,它是将样品放在自然环境条件下进行暴露和测试,一般来说这样能真实反映产品在实际使用中的性能和可靠性,也是验证人工模拟试验可重现性的基础。这种试验的周期长,通常需要两年以上。自然暴露试验偏重于对材料、工艺(镀、涂层)和结构件的环境适应性研究,重点在于对材料的腐蚀、老化和劣化形貌及规律的研究。近年来才开始重视元器件、装备的部件、设备乃至整个武器(枪、炮、军用车辆、整个飞机机身等)的自然暴露试验。自然暴露试验可分为无气候防护和有气候防护两种。无气候防护是指在室外暴露,样品直接受气候影响。有气候防护又可分为完全气候防护和部分气候防护两种:完全气候防护是在空调和半空调室内暴露,能保护样品免受直接气候影响;部分气候防护是指产品在棚下、掩蔽所中的暴露,仅能部分保护产品免受直接气候影响。


(2)人工模拟试验


现代化生产具有周期短、更新换代快,产品使用领域越来越广的特点,需要在很短的时间内迅速了解产品的环境适应能力。为此,需要一种不受天然气候时令和地区影响,能够在实验室模拟现场环境和现场环境影响的环境试验方法,即实验室的人工模拟试验。


人工模拟试验就是将各种自然环境因素在实验室内重现出来。然而,要将各种环境因素在实验室完全模拟出来是非常困难的。环境模拟技术是随着现代科学技术的发展而发展的,虽然现在已经进步与先进了许多,但要完全模拟现场还是不可能的。


(3)现场试验


现场使用试验是将产品放在实际使用环境条件下,用以评价和分析产品的环境适应性和使用可靠性的试验。与自然暴露试验一样,它能真实反映产品在实际使用中的性能和可靠性水平,也是验证实验室人工模拟试验重现性的基础,但不足之处是试验周期长,花费的人力物力大。但如果有一个切实可行的故障、失效统计分析方案,得出的产品环境适应性和可靠性水平将会以更高的置信度反映产品的真实水平,对评价产品的实际能力(对军品是战斗力)更加有效。


2、人工模拟试验的原则


当前实验室人工模拟试验采用的方法有:模拟主要环境因素、加速环境因素对产品的影响(加大环境因素的严酷程度,即高出实际可能出现的严酷程度)、模拟环境因素对产品的影响(影响等效)。当然,其中的加大严酷程度和影响等效是以实验室出现的失效模式与现场出现的失效模式相一致为原则。为此人们通过不断地实践,总结出了三种人工模拟方法,给出了确定环境应力要求和时间的原则。


(1)重视现场的环境条件:指实验室的环境条件及其变化和现场环境条件尽量保持一致(当然包含取一定的出现概率(风险率)等)。


(2)重现现场环境的影响(效应):指实验室人工模拟试验结果与现场环境条件对产品影响的结果相等效。


(3)模拟产品寿命期的累积损伤:用加速试验的方法模拟产品寿命期的累积损伤。


3、环境试验的种类


(1)单因素试验


气候:高度(低气压)试验、低温试验、高温试验、温度冲击、温度变化、湿热试验(有的标准又将其分为恒定湿热、交变湿热专门用于元器件的加速恒定湿热、未饱和高压蒸气恒定湿热)、太阳辐射试验、盐雾试验(有的标准又将其分为恒定、交变和复合盐雾等)、霉菌试验、水试验(又可分为淋雨试验、浸水试验、滴水试验、积冰试验、冻雨试验)、风压、沙尘试验等。


力学:振动试验(又可分为正弦振动试验、宽带随机振动试验、振动-时间历程法、振动-正弦拍频振动法、地震试验法、炮击振动)、声振、稳态加速度试验、冲击、碰撞、强碰撞冲击、倾跌与翻倒、自由跌落、弹跳、摇摆试验、运输试验等。


其他:不少标准将下列试验也列入环境试验之中,例如:接触点和连接件的硫化氢、接触点和连接件的二氧化硫、高浓度二氧化硫、硫化混合气体腐蚀试验、引出端和整体安装件强度(接端强度)、在清洗剂中浸渍、撞击弹簧锤、撞击摆锤、元器件在振动冲击等动态试验中的安装要求、爆炸、耐燃烧、密封、可焊性等。


(2)组合因素试验


组合因素试验是指两个或两个以上的环境因素按一定的规律组合依次作用在样品上。这种试验明确规定两个相邻环境因素之间的间隔时间,因为它对试验结果有显著影响。目前这种试验有:温度高度试验、温度变化、温度冲击等。


(3)综合因素试验


综合因素试验是指两个或两个以上的环境因素同时作用在样品上,这种试验比较复杂,试验费用高,但模拟真实,不少在单因素条件作用下不易暴露的缺陷,在综合因素试验中便暴露出来。这种试验目前有:温度湿热、低温低气压、低温振动(正弦)、高温振动(正弦)、低气压/振动(正弦)、温度循环振动湿热、温度循环振动湿热高度等。


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