產品壽命
關注創建者：cadenas 創建時間：2019-04-01
產品壽命的視頻教程
Sherlock助力快速精準提升電子產品壽命
ANSYS Sherlock演示： 3.1 電子產品焊球疲勞分析案例 3.2 電子產品溫循壽命分析案例 3.3 電子產品振動壽命分析案例 3.4 ANSYS Sherlock和ANSYS Mechanical聯合分析
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斯姆勒技術視頻教程-懸臂梁的疲勞分析
產品的壽命和可靠性成為人們越來越關注的焦點，每年因結構疲勞大量產品在其有效壽命期內報廢，由于疲勞破壞而造成的惡性事故也時有出現。 基于疲勞分析的設計手段可以避免疲勞失效：產品出現不應當發生的疲勞失效會使企業的信譽受損，經濟損失更大！ 基于疲勞分析的設計手段可以避免過大余量的設計：過大余量設計使得產品的成本增加，市場競爭力下降！
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產品壽命的實例教程
產品的可靠性越來越得到人們的重視，而目前評估產品壽命的方法是通過常用的加速壽命測試，比如溫度加速壽命測試，運用阿倫紐斯溫度加速模型，推算出計算產品的MTBF或是是失效率（λ），然后宣稱產品的壽命。但是根據產品的壽命浴盆曲線和產品的失效模式，產品壽命需要考慮到不同浴盆曲線和各個種類的失效模式，如果有限的評估產品壽命需要對其各個失效模式和類型進行綜合評估，本文通過對電子產品的壽命分布曲線和失效模型特點，提出了綜合壽命評估是方法和具體實踐。
嘉賓簡介
李修鵬先生，在產品設計開發和可靠性工程領域有超過20年的經驗，先后就職與惠普、戴爾中國研發中心、飛利浦全球技術發展中心，先后擔任可靠性技術和管理職務，現任昕諾飛可靠性經理；美國質量協會認證可靠性工程師（ASQ CRE）；6Sigma黑帶；ISO9000 內部審核員；美國可靠性工程師學會（SRE）上海分會主席；對可靠性工程的各方面內容都有比較深入的了解和豐富的實踐經驗，特別是在企業可靠性流程建立、壽命數據分析、QFD、DFMEA、可靠性試驗設RDT，HALT/HASS等方面擁有豐富的實踐。
展開 當然，借助ANSYS Mechanical 等有限元軟件，我們可以進行準確的有限元分析和壽命預測。但系統級別電子器件的建模、材料模型獲取、網格剖分、壽命預測都會花費大量時間，這可能會花上好幾周乃至上月時間。這在產品迭代很快的電子行業，顯然是不可接受的。
在ANSYS 收購Sherlock后，以上的痛點都可以迎刃而解。ANSYS Sherlock就像夏洛克·福爾摩斯一樣能快速精準的破解系統電子產品可靠性的難題。它是業界唯一的針對電子產品可靠性分析軟件，它基于試驗測試、有限元分析的可靠性物理分析方法，直接導入EDA文件，可以把分析時間由week為單位縮短到Hour為單位；并且可靠性分析結果和試驗結果相比較誤差可以控制在±20%以內！
主要內容綱要如下：
1. 電子產品可靠性物理分析介紹
2. ANSYS Sherlock功能簡略介紹
3. ANSYS Sherlock演示：
3.1 電子產品焊球疲勞分析案例
3.2 電子產品溫循壽命分析案例
3.3 電子產品振動壽命分析案例
3.4 ANSYS Sherlock和ANSYS Mechanical聯合分析
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展開 成功的DfR需要將產品設計與流程規劃整合到交互式活動中，也就是并行工程，要記住，可靠性設計比可靠性測試更能節省成本，在概念可行性階段進行可靠性分析時，所有決策都要考慮可靠性問題。因此，DfR在概念可行性階段的有效性最高。
當然，借助ANSYS Mechanical 等有限元軟件，我們可以進行準確的有限元分析和壽命預測。但系統級別電子器件的建模、材料模型獲取、網格剖分、壽命預測都會花費大量時間，這可能會花上好幾周乃至上月時間。這在產品迭代很快的電子行業，顯然是不可接受的。
ANSYS 收購Sherlock后就都迎刃而解。ANSYS Sherlock 自動化設計分析軟件是唯一一款基于可靠性物理/失效物理 (PoF) 的電子設計軟件，在早期設計階段為組件、主板和系統級的電子硬件提供快速、準確的壽命預測，在產品研發流程中盡早提供可靠性信息?；谠囼灉y試、有限元分析的可靠性物理分析方法，直接導入EDA文件，可以把分析時間由周計算縮短到小時為單位，并且可靠性分析結果和試驗結果相比較誤差可以控制在±20%以內！這樣可以優化產品可靠性，縮短研發時間，并降低成本。
想要了解更多關于Sherlock的信息，歡迎報名參加12月26日晚8點由ANSYS主辦的「Sherlock助力快速精準提升電子產品壽命」網絡研討會。
主題：Sherlock助力快速精準提升電子產品壽命
時間：12月26日，20:00 – 21:00
地點：網絡直播（免費）
報名方式：
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展開 結論概述
降低元器件和PCB的溫度是提高電子產品壽命的重要設計目標。對于高電流密度的PCB板而言，要保持其維持安全的溫度，焦耳熱必須最小。通過優化布線的幾何尺寸，進行了方案的修改（PCB板布線布局的修改），進一步降低了PCB板及器件的最高溫度，如方案2所示，內部層用來承載電流，使得PCB板的最高溫升由原始的88℃降低到53℃，這大大提高了電子器件的壽命。
通過本案例的熱模擬計算，可以幫助工程師在產品設計的初期階段，快速找出熱點區域，并采取相應的措施消除熱點區域。
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展開 1 、疲勞概述
橡膠制品通常是在周期性應力狀態下使用的,橡膠材料的疲勞斷裂性能往往決定這些制品的疲勞壽命。為了保證橡膠制品使用時的安全性和可靠性,研究橡膠材料的動態疲勞特性具有重要的意義。
橡膠材料的疲勞壽命研究方法包括疲勞裂紋萌生方法和疲勞裂紋擴展方法兩類，工程上多采用基于橡膠材料S—N曲線的疲勞裂紋萌生方法進行壽命預估；以應變能密度為疲勞損傷參量的裂紋萌生法被證明在多軸條件下具有更好的適用性。
2、 S-N曲線
載荷與疲勞失效的關系，采用的是應力-壽命曲線或S-N曲線來表示:
--若某一部件在承受循環載荷,經過一定的循環次數后,該部件裂紋或破壞將會發展，而且有可能導致失效；
--如果同個部件作用在更高的載荷下,導致失效的載荷循環次數將減少；
--應力-壽命曲線或S-N曲線,展示出應力幅與失效循環次數的關系。
S-N曲線中的水平直線部分對應的應力水平就是材料的疲勞極限，其原意為材料經受無數次應力循環都不發生破壞的應力極限，Workbench默認的“無數次”
為1E6。
斜線部分給出了試樣承受的應力幅水平與發生疲勞破斷時所經歷的應力循環次數之間的關系，多用如冪函數的形式表示。
式中σ為應力幅或最大應力，N為達到疲勞破斷時的應力循環次數，m，C材料常數
如果給定一個應力循環次數，便可由上式求出或由斜線量出材料在該條件下所能承受的最大應力幅水平。反之，也可以由一定的工作應力幅求出對應的疲勞壽命。因為此時試樣或材料所能承受的應力幅水平是與給定的應力循環次數相關聯的，所以稱之為條件疲勞極限，或稱為疲勞強度。斜線部分是零部件疲勞強度的有限壽命設計或疲勞壽命計算的主要依據。
材料或構件到發生疲勞破壞時所經歷的應力循環次數稱為材料或構件的疲勞壽命，通常它包括疲勞裂紋的萌生壽命與擴展壽命之和。
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表面處理技術的質量直接決定產品的使用壽命與可靠性，而耐腐蝕性能是評估其核心指標的關鍵維度。無論是電鍍、氧化、涂層還是化學轉化處理，精準的性能判定都需依托標準化方法與科學技術手段。
其 “輕量化、微型化、高集成” 的硬件特性，決定了跌落沖擊、持續振動、極端溫濕度三大環境因素，直接決定產品的使用壽命與場景適配能力。北京沃華慧通測控技術有限公司深耕可靠性測試領域二十余年，以自研高精度測試設備與全流程解決方案，為智能眼鏡企業筑牢硬件可靠性防線，讓每一款產品都能在復雜環境中穩定運行。
E-rubber長期專注與橡膠及復合材料非線性力學與疲勞性能測試和表征，目標正是為了幫助客戶獲取這些關鍵的材料特性參數，將前沿的“設計指南”轉化為可輸入仿真軟件、可指導配方優化、可預測產品壽命的量化工程數據。
然而，橡膠材料的響應則更為復雜：對于能夠發生應變誘導結晶的橡膠，適當的平均拉伸應變反而可能顯著延長其疲勞壽命，提升幅度可達幾個數量級；而對于非結晶橡膠，平均應變的影響則與金屬類似，表現為導致產品壽命的降低。
分析方法建議：
需要采用臨界平面分析方法，結合材料的應變結晶特性評估，對各個潛在裂紋面的壽命進行獨立計算。
Endurica的核心優勢體現在以下幾個方面：
01
基于物理的仿真模型
軟件內核基于斷裂力學理論，能夠依據材料的疲勞裂紋擴展數據直接預測產品壽命，仿真結果較傳統經驗公式更為可靠。
02
與主流FEA軟件無縫集成
支持直接讀取Abaqus、Ansys、Hexagon Marc等有限元分析結果，實現高效的工作流程整合。
</p><p><br></p><p><strong>結語：</strong></p><p>鹽霧測試不僅是質量檢測工具，更是產品壽命的預言者和設計優化的導航儀。</p>
但懂行的人都知道：平臺的精度，決定了裝配的質量；平臺的剛性，決定了產品的壽命。
今天，我們就來徹底聊透這件“工業基石”——鑄鐵裝配平臺。
一、什么是鑄鐵裝配平臺？它和普通平臺有啥區別？
鑄鐵裝配平臺，是以高強度鑄鐵為原料，經鑄造、時效處理、精密加工制成的平面基準工具，主要用于設備安裝、零部件裝配、工裝定和位等場景。
但懂行的人都知道：平臺的精度，決定了裝配的質量；平臺的剛性，決定了產品的壽命。
今天，我們就來徹底聊透這件“工業基石”——鑄鐵裝配平臺。
一、什么是鑄鐵裝配平臺？它和普通平臺有啥區別？
鑄鐵裝配平臺，是以高強度鑄鐵為原料，經鑄造、時效處理、精密加工制成的平面基準工具，主要用于設備安裝、零部件裝配、工裝定和位等場景。
鍍金前預鍍鎳層的主要目的是利用鎳的特性，顯著提升鍍金層的綜合性能、增強結合力，并延長產品壽命。
所有表面處理技術都是類似的，需綜合保護惰性與結合活性才能達到最佳效果，本文以預鍍鎳鍍金處理原理為例說明如何平衡達到最佳效果：
一、強化鍍金層結合力(提升活性)
1、多數基體材料（如鐵、銅、鋁及其合金）與金的化學親和力較低，直接鍍金易導致金層結合不牢而脫落。
環境測試模擬溫度、濕度等應力條件；機械測試評估振動、沖擊等機械應力下的性能；壽命測試則通過加速老化方式預測產品壽命。這些測試共同構成了一個全面的可靠性評估體系，確保光模塊在各種應用場景下的穩定運行。從產品開發流程來看，可靠性驗證通常處于工程驗證（EVT）后期至設計驗證（DVT）階段，是產品正式量產前的關鍵環節。
