标准中涉及的相关检测项目

检测项目：

• 寿命特性的评估
• 产品可靠性鉴定
• 失效概率的测定
• 参数估计及验证

检测方法：

• 威布尔分布图估计法：利用威布尔概率图对寿命数据进行可视化分析和参数估计。
• 加速寿命试验：施加高应力条件以加速产品失效，以较短时间内了解其寿命特性。
• 统计分析和数学模型：进行数据处理和统计推断。

涉及产品：

标准适用于各种采用威布尔分布进行寿命分析的产品，这些产品可能包括但不限于：

• 电子产品
• 机械部件
• 汽车零件
• 高可靠性设备

标准为采用威布尔分布分析的产品提供了适用的图估计方法和加速试验建议，帮助理解和改进产品的寿命和可靠性。

GB 2689.2-1981 寿命试验和加速寿命试验的图估计法(用于威布尔分布)的基本信息

标准名：寿命试验和加速寿命试验的图估计法(用于威布尔分布)

标准号：GB 2689.2-1981

标准类别：国家标准(GB)

发布日期：1981-06-22

实施日期：1981-10-01

标准状态：现行

GB 2689.2-1981 寿命试验和加速寿命试验的图估计法(用于威布尔分布)的简介

本标准规定了用于恒定应力寿命试验和加速寿命试验的图估计法的程序。它适用于电子器件产品(以下简称产品)的寿命服从威布尔分布，其开头参数m>0，特征寿命η>0，位置参数γ=0的情况。可以用来估计产品寿命特征；判断整个试验数据是否有异常情况或判断试验结果是否符合数值分析法的试验假设。GB2689.2-1981寿命试验和加速寿命试验的图估计法(用于威布尔分布)GB2689.2-1981

GB 2689.2-1981 寿命试验和加速寿命试验的图估计法(用于威布尔分布)的部分内容

中华人民共和国

国家标准

寿命试验和加速寿命试验的图估计法（用于威布尔分布）

1范围和用途

GB 2689·2 --81

本标准规定了用于恒定应力寿命试验和加速寿命试验的图估计法的程序。它适用于电子元器件产品（以下简称产品）的寿命服从威布尔分布，其形状参数m>0，特征寿命n>0，位置参数=0的情况。可以明来估计产品寿命特征；判断整个试验数据是否有异常情况或判断试验结果是否符合数值分析法的试验假设。

2符号和意义

试验样品数；

截尾失效数，r一1，2…n，

失效样品序号，j-1,2..r，

应力水平序号，i一1.2.，

第i个应力水平的试验样品数；

第i个应力水平的截尾失效数；

第j个失效样品的失效时间，

第r个失效样品的失效时间；

威布尔分布的形状参数；

威布尔分布的特征寿命；

威布尔分布的位置参数：

绝对温度（°K）：

电应力；

波尔兹曼常数，=0.8617×10-4eV／K，激活能；

m；的加权平均值；

平均寿命，

可靠度为R的可靠寿命；

加速方程的截距；

加速方程的斜率；

逆幂律的常数。

3寿命试验的图估计法程序

3.1试验截尾和失效样品的处理

一般情况，试验截尾时间应使失效数有r≥30%n；当失效数无法达到30%n时，至少有r≥4。非产品本身的原因所造成的失效样品，不应计入投试样品数n内。3.2失效时间的处理失效样品的失效时间按GB2689·1-81《恒定应力寿命试验和加速寿命试验方法总则》第6条确定，将失效时间从小到大顺序排列，并按表1的格式进行处理。国家标准总

局发布

中华人民共和国第四机械工业部提出

1981年10月1日试行

四机部标准化研究所

样品型号

样品数量

试验时间

铁效样品序号

GB 2689.2- 81

祥品失效时间

表中：F（（，）值根据投试样品数量按下式计算：n+1

F(t,)=

3.3估计程序

(11,2......r)

3.3.1配置分布直线配置分布直线时，必须注意下述原则：a。分布直线必须使数据点交错散布在真线两边：b．分布直线两边的数据点不要相差想殊；应力条件

失效标滩

生产时间

n≥50

c．F（t）=0.5～0.6附近的数据点与分布直线的偏差应尽闻能小。3.3.2估计分布参数

3.3.2.1估计形状参数m值

3.3.2.2估计特征寿命n值

3.3.3估计产品的可靠性特征量

3.3.3.1估计任意时刻的累计失效概率F（1）值3.3.3.2估计任意时刻的可靠度R（1）值3.3.3.3估计可靠寿命值

3.3.3.4估计平均寿命值，

4寿命试验异常数据的直观判断

R(t）1(t)

4.1可疑数据点在分布直线的下端，邸F（t）≤0.3的判断)

累积失效概率

（1）

（2）

如图1和2所示，在分布直线的下端数据点偏离直线较远。这些偏离直线的数据点，可视为异常数据点。它们分属为：

GB2689.2-81

a。非产品本身的原因。结合物理分析，判断为非产品本身的原因，产生的异常数据点，这些界常点应从整个投试样品数n和失效数r中扣除，并重新计算累计失效概率。b。根据失效物理分析，产品的寿命分布属于早期失效型。此种情形可拟合为复合威布尔分布。若失效数r<5%n时（或r≤4）此时可作为单一-分布处理：否则可作为复合分布处理。作为复合分布处理时，只用前一段数据作为分析产品寿命特征的次序统计量。这时样品总数n不变。c.位置参数≠0。当有充分理由确定该产品的位置参数？0时，按≠0的情况进行处理；反之按第（2）种情况进行处理。4.2可疑数据点在分布直线的上端，即F（t）>0.3的判断0.3

如图3和4所示，在分布直线上端数据点偏离直线较远，这些偏离直线的数据点，可视为异常数据点。它们分属为：

a。非产品本身的原因。

b。产品的分布是复合分布或混合分布类型。无论属于第a或种情况，在作数据处理时，都用前一段数据作为分析产品寿命特征量时的次序统计量，这时试样总数n不变。

4.3如图5和6所示，应判断为试验不正常，或试验样品不是·个试验批。F(t)

5温度应力加速寿命试验的图估计程序5.1试验假设

a.形状参数m与温度应力无关。

b，特征寿命n与温度T（°K）的关系符合阿伦尼斯方程；n = 10g +6/7

c．-般情况下，截尾失效数应有r≥30%n；当失效数无法达到30%n时，至少有r≥4。5.2估计程序

5.2.1配置各温度水平的分布直线。15

GB2689.2-81

5.2.2估计各温度水平的形状参数m和特征寿命n并列表2。应力水平T

形状参数

特征寿命

103/T2

5.2.3配置加速寿命直线（使用单边对数纸）见图7。小

.. 0*/ T2 0+ /T

在单边对数纸上的加速寿命直线图?

5.2.4估计正常温度应力T水平下的分布参数5.2.4.1形状参数的加权平均值按下式计算：n mi+ nzm2+.....nym!

ni+ n2+......n.

式中m（i=1,2,..，1）由5.2.2表2给出。5.2.4.2加速方程的斜率b按下式计算：T

10 \/ T

（3）

b=（Ign'-Ign\）·T\T\/(T\-7)（4）

式中；T'和T\是在加速寿命直线上任意选取的两个应力水平；n和n\是对应于T'和T\的特征寿命。5.2.4.3加速方程的截距α按下式计算：a=Ign'-b/T

式中：T和㎡是任取的一个温度其对应的特征寿命；b值由5.2.4.2项给出5.2.4.4激活能E按下式计算：

E-b.k/0.4343

式中：b值由5.2.4.2项给出；k=0.8617×10-4eV/°K。6电应力加速寿命试验的图估计程序6.1试验假设

a。形状参数m与电应力无关；

b。特征寿命n与电应力之间的关系符合逆幂律方程n=1/kVc\或 n=10α+blkh

c。--般情况下，截尾失效数应有r30%n，当截尾数无法达到30%n时，至少有r4。6.2估计程序

6.2.1配置各电应力水平的分布直线。16

（5）

（6）

GB 26892- 81

6.2.2估计各电应力水平的形状参数m和特征寿命n并列表。应力水平V

形状参数 m;

特征寿命n；

6.2.3配置加速寿命直线（使用双边对数纸）见图8。n

在双边对数纸上的加速寿命直线图8

6.2.4估计正常应力V水平下的分布参数6.2.4.1估计形状参数m的加权平均值m，见公式（3）。6.2.4.2估计特征寿命n

6.2.5估计加速寿命方程斜率b，b值按下式计算：b=

Ign'-Igm

Igw\_- igv

式中：V'和V\是在加速寿命直线上任意选取的两种应力水平，n\和n\是相应于V'和V\值在加速寿命直线上得到的特征寿命。6.2.6估计常数c

cm—b

式中：b值由6.2.5款给出。

6.2.7估计加速寿命方程的截距α，a值按下式计算：a=lgnbligV

式中：b值由6.2.5款给出，n为对应于V值在加速寿命直线上得到的特征寿命。V

（7）

（8）

（9）

GB 2689-2- 81

寿命试验和加速寿命试验数据处理方法图估计的作图法1配置分布直线

1.1作数据表。将失效时间t;从小到大顺序排列并计算出相应累积失效概率F（t,），作成数据表。表1

样品型号

样品数量

试验时间

失效样品序号

样品失效时间

（小附）

应力条件

失效标准

生产时间

累积失效概率

F(t/)%

1.2描点将表1中的数据点「t，F（t，）］（=1.2,）描在威布尔概率纸上。1.3配置直线如果所描各点大致在一条直线上，凭月力配置，条直线，使所描各点交错，均匀地分布在直线两边。配置的这条直线就是产品的寿命分布直线。配置寿命分布直线的注意事项见GB 2689-2--81第3.3.1款。

2.估计形状参数m值。过“估计点”作分布直线的平行线与Y轴相交，再出此交点右引水平线与Y尺相交在Y尺上交点的刻度值的绝对值就是m值，参见图1。18

GB2689.2—81

分布直线

m估计点

3估计特征寿命n值。分布直线与X轴相交，由此交点下引垂线与t轴相交，此交点在！轴上的刻度值就是7值，参见图1。

4估计任意时刻t。的F（t。）值，确定任意时刻ta，并在t轴上找到t。的刻度点，1引垂线与分布直线相交，再由此交点左引水平线与F（）轴相交，此交点的刻度值就是F（t。）的值，参见[图2。F()

5估计可靠寿命R，可靠度R是预先给定的，由此计算F1一R的值，由F（）轴上的F刻度点右引水平线与分布直线相交，再由此交点下引垂线与t轴相交，此交点在t轴上的刻度值就是！值参见图2。

6估计平均寿命，由“m估计点”作分布直线的平行线与Y轴相交，出此交点右引平线与/（u）尺相交，此交点处的刻度值为J，再从F（）轴上找到/的值，并右引水平线与分布直线相父，再由此交点下引垂线与t轴相交，此交点的刻度值就是t值。参见图3。Fn

m估计点

GB2689.2-81

7配置温度应力的加速寿命直线按标准的5.2.2款的数据作成表2，用表中的数据点（10/7，n）（i=1、2…）在单边对数纸上描点。ni在对数坐标轴上取值，10\/7,在另一边坐标轴上取值。凭出力配置一条直线，这就是加速寿命直线（见图4）。表2

应力水平

特征券命n；

10\/T,

10/ T10/7

图4在单边对数纸上作温度加速寿命直线10\/T

8配置电应力的加速寿命直线按标准的6.2.2款的数据作成表3，用表3中的数据点（，m）（i二1.2.！）在双边对数纸上描点，凭目力配置条直线，这就是加速寿命直线（见图5）。表3

应力水平V

形状参数m；

特征寿命n：

图5在双边对数纸上作电压加速寿命直线n