机械类信赖性

机械类信赖性第1页，课件共34页，创作于2023年2月信赖性机械类-课程大纲

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1、机械信赖性概论★

3、机械冲击试验简介★

4、机械振动试验简介

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2、捆包落下试验简介第2页，课件共34页，创作于2023年2月一、机械信赖性概论概论:在实验室中，模拟产品在制造、组装、运输及使用执行阶段中所遭遇的各种不同的机械环境，用以监定产品是否忍受机械环境的能力。

第3页，课件共34页，创作于2023年2月环境应力筛选环境应力筛选（ESS）：产品在己知的设计强度权限下，运用加速技巧，找出己经存在于产品的替在瑕疵。使产品通过适度的筛选，检修或剔退不良件，避免产品在出厂后，爱到环境应力时道致失效，造成不必要的损失。ESS:ENVIRONMENTLALSTRESSSCREENING第4页，课件共34页，创作于2023年2月环境应力筛选的特质应该−尽早促发早期失效发现替在瑕疵−进行100％全面筛选不应该−道致发生额外瑕疵−减短或消耗太多产品之正常寿命第5页，课件共34页，创作于2023年2月二、捆包落下试验-简介大纲2、落下试验作业依据：CNS12919C63431、落下试验测试的用途3、落下试验作业条件第6页，课件共34页，创作于2023年2月落下试验的用途:目的：在实验室中，模拟产品包装后在运输过程中面临的跌落状态，对落下冲击的包装内容物品保证，来剔除设计、材料、制程疵病。注意事项：落下试验不仅要评价包装内容物品有无破环，如未量测包装内容物品产生的加速度，判断加速度是否合适，就不能称之为合理试验。最近，一般化的量测内容物品产生加速度的方法为，用电脑将量测之数据解析处理，然后制成更有效用的资料，对存在之瑕疵进行改善。第7页，课件共34页，创作于2023年2月落下试验作业依据：−

基准：CNS12919C6343CNS12919C6343电脑及周边设备可靠性检验法总重量（公斤）自由落下高度(cm）9929~237623~455345~6846大于6841第8页，课件共34页，创作于2023年2月落下试验作业条件：目前公司试验条件：一角三棱六面/76cm一角：纸箱的封边角三棱：封边角对应的三条边六面：捆包箱的六个面高度：76cm捆包落下装置DT-100相关性能指标：样品最大尺寸：W80H100L100cm样品最大重量：100kg最小落下高度：30cm最大落下高度：120cm第9页，课件共34页，创作于2023年2月三、机械冲击试验-简介大纲1、冲击基础理论2、名词解释3、冲击对产品之影响4、冲击试验的分类5、冲击试验作业规条件第10页，课件共34页，创作于2023年2月冲击基础理论：冲击是物体自平衡状态产生速度急速变化的暂态之振动现象。如：包装好的商品在流通过程中受冲击，是因为运输机具的速度产生变化、或弹离地面、或搬运时运作粗手粗脚等原因所造成的。1、何为机械冲击？2、机械冲击作用力的大小以什么参数表示？通常冲击量的大小，以其加速度最大值为准，用m/s2(G)表示。3、何种情况下会发生冲击作用力？第11页，课件共34页，创作于2023年2月名词解释1、波形：物体产生的波形均以缓冲材料的应力性质决定。（大部份冲击产生的波形为正弦波)2、作用时间(Duration)：自冲击开始至达到最高值，再回到基线的全部脉冲经过时间。单位：ms3、加速度(Acceleration)：G=9.8m/s24、速度改变量(VelocityChange)：物体在单位内的速度改变量。（正弦波：VC=2/π×A×D×10-3）冲击试验的四要素：第12页，课件共34页，创作于2023年2月冲击对产品之影响1、制品耐冲击试验的重要性：

提高制品耐冲击性要求事项为，在设计时就要特别考虑到制品的流通环境。以多种零组件构成的制品，只要其中有较脆弱的部分，整个制品的耐冲击强度，就要以该脆弱部分为准。只要补强该脆弱部分，就能提高制品全体的耐冲击强度。2、执行冲击分析可找出那些问题：不良的零组件与板材不适量的零件分布关系加工程序不稳定固定条件不理想相关结构间之相互影响第13页，课件共34页，创作于2023年2月冲击试验分类（1）半正弦波（Half-sine）VC=2/π×A×D×10-3单位：m/s，其中A为最大G值。（2）梯形波（Trapezoidal）又称方形波（Spure）VC=1/2（0.8D+D）×A×10-3=0.9A×D×10-3作用时间D：建立时间0.1D，下降时间0.1D。缓冲材料：硬材质基体中存在软材质（3）锯齿波（Sawtooth）（4）DBC（Damageboundarycurve）第14页，课件共34页，创作于2023年2月冲击试验作业条件目前公司半正弦试验条件：150G/2ms/±X、Y、Zaxis1次150G：重力加速度为150×9.8m/s22ms：物体的作用时间为2ms±X、Y、Zaxis1次：物体每面进行一次测试环境条件：25℃/60%RH（常温常湿）第15页，课件共34页，创作于2023年2月设备型名ASQ-700型冲击试验装置供试品面积（m2）700×700供试品最大质量（kg）100冲击波形梯形波及半正弦波最大加速度梯形波：1500m/s2（150G）半正弦波：6000m/s2（600G）最大速度变化（m/s）梯形波：7.6半正弦波：7.3冲击作用时间范围（ms）梯形波：6~60半正弦波：2~3防振基座气垫及油压制振器防止再碰撞机构压缩空气-油压，摩擦制动方式控制装置A、动作控制（保安）部，B、控制、计测系统，C、电源、空气压缩机部，D、油压泵部试验机主体尺寸（mm）高×宽×纵深2460×1350×750试验机主体质量（kg）3500控制装置尺寸（mm）高约1800×宽5700×深710电源AC200V3相15AASQ-700型冲击试验装置标准规格：`第16页，课件共34页，创作于2023年2月四、机械振动试验-简介大纲1、环境应力筛选2、执行振动分析可护得那些工程数据3、环境应力筛选回顾4、振动试验的分类5、振动试验作业条件第17页，课件共34页，创作于2023年2月环境应力筛选环境应力筛选：产品在设计的强度权限下，运用加速技巧，找出已存在于产品中的的潜在瑕疵，给筛选出来或检修或剔退，以避免该产品于日后使用过程中，遭受到环境应力时而道致失效发生，造成不必要的损失。ESS：泛指振动应力筛选及热应力筛选ESS：EnvironmentalStressScreening第18页，课件共34页，创作于2023年2月环境应力筛选的特质应该−尽早促发早期失效发现潜在瑕疵−进行100％全面筛选不应该−道致发生额外瑕疵−减短或消耗太多产品之正常寿命第19页，课件共34页，创作于2023年2月执行ESS计划有何效益有效的提高产品可靠度（失效率λ）提高产品平均使用寿命（MTBF）可提高制程生产率，节省制程检修兴售后服务及维修成本在研发阶段进行可协助早期发现设计问题，提高工程可靠度，节省开发时间及开发成本，创造总体利益。第20页，课件共34页，创作于2023年2月执行ESS计划应注意的事项掌握不同环境因素的应力分析不同应力水准下对产品所产生的影响及工程效益分析产品在筛选过程中所可能产生的潜在不良因素追踪及分析产品于筛选后所显示出的可靠度水准变异建立筛选的前后杨本效益分析模式第21页，课件共34页，创作于2023年2月执行振动分析可获得那些工程数据结构振动模式共振频率共振倍率能量强度分布线性与非线性共振材料及零组件的振动物理强度第22页，课件共34页，创作于2023年2月执行振动分析可找出哪些问题决定产品可靠度的因素：1、设计2、材料3、零组件4、制程5、工艺、人为因素6、管理7、其他不良的零组件与板材不适量的零件分布关系加工程序不稳定固定条件不理想相关结构间之相与影响第23页，课件共34页，创作于2023年2月执行振动分析可改善哪些问题提供工程&采购单位，选择适当的零组件提供R&D在设计开发时即妥善的安置关键零组件，防止不当layout所造成的结构共振，道致零件损环与焊点锡裂。提供制造部门了解加工程序是否稳定提供机构计参考与改善，QA对品质认证之参考依据，提高整体可靠度第24页，课件共34页，创作于2023年2月环境应力筛选回顾（60~70年代）60年代—高可靠度需求的人造卫星上的电子产品—以模拟实际面临的环境状态，来剔除制程疵病70年代—强调输入强度—休斯公司证实温度循环筛选测试的效益—随机振动测试优于正弦振动—测试规格制格化第25页，课件共34页，创作于2023年2月环境应力筛选回顾（80“~）–80年代促发取代模拟制程的管制工具建立失效回馈制度产品的唯一性响应（Response）是测试成功的条件，而非输入强度值第26页，课件共34页，创作于2023年2月环境应力筛选回顾（~90”）90年代将振动影响效应落实在研发部门弹性设计是成功的关键先进和筛选技术的发展HobbsEngineeringCo.,HALT/HASSScreeningSystem,IncSMART/FAST第27页，课件共34页，创作于2023年2月振动试验的分类振动试验的分类：正弦扫描和随机扫描正弦扫描要点:1、–振动频率范围（frequencyrange）单位：Hz振幅（displacement）单位：mm2、–加速度（Acceleration）单位：GG=9.8m/s2速度（Velocity）单位：m/s三者之间关系式：A=0.002f2DA：加速度（Acceleration）f：振动频率（frequency）D：振幅（displacement）第28页，课件共34页，创作于2023年2月3、扫描速率（sweepspeed）倍频单位：Octave/min

倍频计算公式：Oct=log2f2/f1（

f2为高频，f1为低频）4、振动停止模式：时间、循环次数、单次数5、扫描方向（sweepdirect）：指第一次扫描方向正弦振动优点:

发现成品或材料的共振频率相对随机振动加速因子高，要求严苟易于剔除潜在于零组件中的疵病第29页，课件共34页，创作于2023年2月随机振动的优点可同时激发宽频域的振动能量比较正弦振动引起的响应低，不易造成零组件的不当破环与实际面临的状态相近夹治具设超高频较为容易可减低制程过程中之残留应力降低多层板间之夹散电容试验时间较短，而且有效可靠度成长的制程工具第30页，课件共34页，创作于2023年2月随机振动要点（1）振动频率范围frequencyrange单位：Hz（2）加速度Acceleration单位：Grms（3）PSD功率频谱密度单位：G2/Hz定义：频率范围内每一频率每占的功率计算公式：Grms=√PSDPSD斜率公式：k=dB/OctdB=10lgA2/A1Octave=log2f2/f1

第31页，课件共34页，创作于2023年2月振动试验作业条件目前公司正弦扫描试验条件：1.0G/5~500Hz/0.5oct/x、y、z各1hr1.0G：加速度为1.0×9.8m/s25~500Hz：频率范围5~500Hz

0.5octave/min:振动扫描的倍频

倍频计算公式：Oct=log2f2/f1（

f2为高