環境適應性設計的案例
實驗室設計規劃-環境可靠性實驗室設計要點
環境可靠性實驗室設計規劃要點
一、環境可靠性試驗的簡述：
產品在設計、生產及應用過程中，會不斷經受自身及外界氣候環境及機械力學等多種應力的影響，為確保產品可正常穩定工作，環境可靠性測試驗證及其實驗室的建立則是必不可少的。
環境可靠性試驗包含環境模擬試驗與可靠性驗證試驗，兩者的區別有以下幾點：
環境模擬試驗考察的是產品對環境的適應性，用于確定產品的環境適應性設計是否符指標要求；可靠性試驗是定量評估產品的可靠性，即產品在規定環境條件下，規定時間內完成規定功能的概率；環境模擬試驗和可靠性試驗雖然關系緊密，但兩者在試驗目的以及所選用的試驗準則，試驗類型，試驗時間，試驗終止判據等方面是截然不同的。一般情況下可靠性試驗所選用的環境應力數量比環境試驗少得多，例如：常見的環境模擬試驗一般有：淋雨、砂塵、溫度，濕度，鹽霧、壓力、太陽輻射、振動沖擊等，而可靠性試驗多數是要進行綜合模擬試驗，多將綜合環境應力條件（溫度，濕度，振動）與電應力結合進行試驗。環境試驗通常采用單因素試驗和多因素組合試驗，以一定的順序依次作用在產品上；可靠性試驗多采用綜合應力試驗，將多個環境應力在同一空間，同一時間施加在樣品上，更真實模擬使用環境條件的影響。
展開 應對不同環境考驗，談談智能、自適應蓄電池設計
近年來，隨著智能化浪潮的發展，越來越多的設備都朝著的智能化方向的發展，例如電視、音箱、汽車等等，它們能夠根據環境、用戶使用習慣等方面，不斷的提高自己，實現自我進化，改善用戶的使用體驗。
對于鋰離子電池而言，在使用過程中可能會面臨不同的使用環境的考驗，有些使用場景可能會對鋰離子電池形成較大的挑戰。我們希望鋰離子電池能夠更加智能一些，能夠根據使用環境及時對鋰離子電池使用策略進行調整，一方面保證鋰離子電池的安全性，一方面也能保證鋰離子電池性能和使用壽命。
1.智能自我保護
鋰離子電池的自我保護是鋰離子電池的最基本的功能，目前鋰離子電池組的BMS系統基本上都能夠實現溫度保護、電流保護等功能，但是這都是在系統層級上的保護，而對于鋰離子電池的智能化設計可以實現鋰離子電池層面的自我保護，例如在電池內增加額外的感應電極、增加溫度反饋智能材料，通過在鋰離子電池內增加一些智能結構和材料，從而實現鋰離子電池智能化設計。
1.1防內短路設計
內短路是影響鋰離子電池安全性的嚴重問題，由于鋰枝晶、多余物等導致的鋰離子電池內短路，往往會引起嚴重的安全問題。
為了解決鋰枝晶生長導致的內短路事故，人們設計了多種方法監控鋰離子電池內部鋰枝晶的生長。例如Wu等人設計的多功能隔膜，這種隔膜在傳統的聚合物隔膜中間還加入了一層金屬，這層金屬充當了鋰枝晶探測器的功能，通過監測這層金屬與負極之間的電壓差，就可以實現對鋰枝晶的監控，使得該隔膜即保留了傳統隔膜的功能，也實現對鋰枝晶的監控。斯坦福大學的Kai Liu三層復合多功能隔膜，改隔膜的特點是隔膜的中間層加入了SiO2，當鋰枝晶生長到一定程度時，穿刺隔膜時，SiO2會與金屬鋰發生反應，消耗鋰枝晶，從而避免鋰枝晶的進一步生長【1】。
展開 加拿大阿爾伯塔大學曾宏波教授課題組 《ACS Nano》：生物環境自適應性超分子組裝的可注射自愈合水凝膠用于胃穿孔修復
可注射水凝膠敷料由于其可調控的物理化學性質、高度的生物相容性以及在微創手術中的遞送能力，在內部組織損傷修復中具有廣闊的應用前景。然而，絕大部分的可注射水凝膠敷料缺乏對胃部生理環境的適應能力，在胃酸環境下的不穩定性限制了其在胃部損傷修復的應用。此外，傳統可注射水凝膠的非生物正交固化過程對人體組織及其正常的生理活動存在一定程度的影響與干擾。因此，研究同時具有生物環境自適應能力與生物正交固化過程的多功能可注射水凝膠敷料在內部組織損傷修復中具有重要意義。
近日，加拿大阿爾伯塔大學曾宏波教授課題組與Ravin Narain教授和廣州醫科大學第五附屬醫院劉季芳教授合作提出了一種基于生物環境自適應性超分子組裝的可注射水凝膠，并探討了其在胃穿孔修復中的應用。該凝膠由一種ABA三嵌段共聚物構成。聚合物前驅體溶液不僅可以利用生理環境實現物理超分子組裝，而且組裝所得的凝膠可進一步在胃酸環境中獲得自修復、組織粘附、抗生物積垢等功能（圖1）。
圖1：基于胃環境自適應性超分子組裝的可注射水凝膠設計示意圖。
受溫度調控的溶膠-凝膠轉變過程賦予了凝膠良好的可注射性（圖2）。同時，在胃酸環境中該凝膠利用輸水作用與氫鍵作用的協同作用可以實現快速自修復（圖3）。
圖2：受溫度調控的溶膠-凝膠轉變過程及可其可注射性能。
圖3：水凝膠自修復性能
在大鼠模型中，與用于治療胃穿孔的傳統大網膜植入手術相比，使用該凝膠不僅簡化了手術過程，并且可以有效減輕術后腹腔黏連等并發癥 （圖4）。
展開 終端仿真環境多場耦合結構可靠性設計
5G終端產品設計及挑戰
Why 5G?
可靠性測試，可靠性測試公司
哪有可靠性測試機構？可靠性試要多少錢？可靠測試性周期是多少？可靠性測試對于驗貨員或是工廠QC來說都不陌生，但實際工作中往往沒有一個系統的認識，甚至有些驗貨員做了N年，都不知道這就叫可靠性測試 ，今天我們就來系統的認識一下吧。我們知道環境試驗主要針對產品對其適用環境的適應性檢定以確定產品的環境適應性設計是否符合指標要求。可靠性試驗則通常是定量評估產品的可靠性，即產品在規定環境條件下，規定時間內完成規定功能的概率如MTBF等。
可靠性試驗按項目可分為環境試驗、壽命試驗、特殊試驗和現場使用試驗。
深圳可靠性測試找優耐檢測：13699796815
氣候環境可靠性測試：高溫儲存測試、低溫儲存測試、冷熱沖擊測試、快速溫變、溫度循環試驗、溫濕度試驗、鹽霧試驗等；
力學環境可靠性測試：振動測試、機械沖擊、跌落測試、彈跳測試、碰撞測試等；
戶外環境可靠性測試：太陽輻射、氙燈光老化測試、熒光紫外燈老化測試、腐蝕氣體測試、防塵測試、防水測試、淋浴測試、霉菌測試等；
綜合環境可靠性測試：三綜合測試、兩綜合測試等；
加速壽命測試：加速壽命測試、高加速壽命測試（HALT）、耐久測試 平均無故障壽命測試（MTBF)
機械力學可靠性測試：拉伸強度、屈服強度、斷裂伸長率、落錘沖擊、碎石沖擊、疲勞壽命、維氏硬度、洛氏硬度、耐磨損等。
優耐檢測搜集整理了一些常見環境和可靠性測試標準，如圖所示：
常見環境與可靠性測試標準一覽
以上相關標準沒有包含GJB及一些行業可靠性標準。長久以來，優耐檢測積累了各個標準的豐富測試經驗，若對各種標準有相關疑問具體詳情，可以把產品及相關資料發至到我公司郵箱：hofferlau@uni-lab.hk, support@uni-lab.hk或撥打服務熱線：0755-86180996或者添加微信：13699796815
展開 工業無人機悄然崛起 人工智能或成破局“奇兵”
為了符合行業需求，工業無人機必須擁有較高的技術、穩定性門檻，同時在品質、專業性方面也不能缺位。這就意味著工業無人機的研發投入更大、研發周期更長、各項成本更高、用戶群體更為細分，從而使得資本運作、市場壟斷變得更加不易，為無人機行業留下了一片廣闊藍海。
專家表示，工業無人機企業的發展，關鍵在于把握飛控、航電、材料等設計方面的核心技術以及先進生產工藝，只有在技術上過硬、在創新上恒強、在服務上貼心，才能真正立足于競爭激烈的市場之中，成為業內的佼佼者。當然，從工業無人機行業整體發展而言，更需要加快構建產業鏈生態，大力推動產學研合作，積極培養行業專業人才，這樣才能不斷做大蛋糕，實現共同進步。
安全因素仍是發展核心
近年來，隨著無人機市場的快速增長，無人機保有量也持續提升。然而，無人機“黑飛”、“擾航”、“傷人”等事件也不斷發生，甚至一度呈現出愈演愈烈之勢，引發了世界各國政府與民眾的高度關注。為此，各國紛紛出臺監管新政，強化各環節管理。
安全大于天。雖然工業無人機的應用場景均有限定，但是依然要對安全問題予以重視。當前，工業無人機普及程度尚遠不及消費無人機，因而對于公共安全的影響還不大，但是未來大規模商用之后，難免要涉及到一些人流眾多的應用場景，發生意外的可能性也會提高。
因此，工業無人機在發展過程中，也應當主動對接國家監管法規，持續強化安全技術；既要在使用時遵法守法，也要加快解決一些技術方面的缺陷，從而在各個層面確保安全性。專家認為，對于工業無人機的環境適應性設計和測試要尤為關注，要構建全面的飛行安全體系。
展開 【特別推薦】一文讀懂“可配置視覺系統”，讓視覺無處不在
可配置視覺系統主要的應用服務：
以適配多場景應用的可配置光機服務：突出用戶需要觀測的目標特征，降低背景與雜散光的干擾，主要包括照明與打光設計、采集光路設計、雜光抑制設計、結構安裝與抗振設計、熱設計、環境適應性設計等；
以控制軟件為核心的可配置視覺成像服務：可配置的中控軟件適配不同廠家不同規格的光源、鏡頭、相機、采集卡等，有通用的SDK直接無縫對接，兼容不同廠家的視覺器件，同時還可以處理相機一些標定與校準服務，以及基礎的圖像預處理功能，實時顯示結果，以助于快速完成精準成像驗證工作；
以圖像處理軟件為核心的可配置視覺應用服務：快速完成視覺應用軟件的設計驗證工作，包含專用的圖像處理設置庫，包括icd的預處理算子，還有一些應用算子以及控制算子，同時軟件里面含有一些不同行業的專用視覺處理算法，根據需求，可以調用不同行業應用算法的分類來執行，得到實時仿真結果，從而快速完成視覺應用軟件設計驗證工作，加速用戶產品上市進程。
在機器視覺產業聯盟（CMVU）2021年度企業調查結果，可配置視覺系統是機器視覺行業最大的細分市場。綜上所述可配置的服務及能力是視覺廠商的核心能力！會直接影響到公司在行業中的競爭力！
優秀的可配置視覺系統加速工業智能升級
機器視覺是智能制造與萬物互聯的關鍵基礎設施，是實現智能制造轉型升級的必要手段，傳統的機器視覺存在部署成本高、效率低、質量不穩定等問題，可配置視覺系統幫助企業以低門檻利用新一代信息技術實現降本增效、產業鏈供應鏈協同，助力產業實現數字化智能化升級。
展開 電子可靠性工程概述
可靠性預計
FMEA
可靠性指標論證、分配與冗余設計
電應力防護設計
ESD防護設計
容差分析
降額設計
升額設計
熱分析和設計
信號完整性分析
EMC設計
安全設計
環境適應性設計
壽命與可維護性設計
國際領先的大公司，對這些設計方法均有專業團隊來保障，為了滿足國內企業的需求，針對每種設計方法，深圳市易瑞來公司均有專家負責研究和追蹤業界最新的進展，實踐經驗豐富。
三、在加工維護過程中保證不引入對器件的損傷
在生產加工過程中，影響可靠性的最主要的因素是ESD、MSD和焊點可靠性，這三方面的控制技術目前發展得較為成熟，也有對應得國際標準，但是國內很多廠家還做得不夠完善，如產品線的ESD控制水平是多少，MSD控制可以達到幾級潮濕敏感器件，影響焊點可靠性的主要因素是怎樣控制的？象MSD控制不好引發的可靠性問題，往往是在產品到用戶手里半年以上才會大量暴發，ESD損傷對器件的長期可靠性的影響也很大，因此怎樣控制加工過程，保證對不引入對器件的損傷需要引起重視。在產品維護保養過程中同樣要考慮可靠性問題，避免引入對產品的損傷。
四、失效分析
通過對開發、測試、小批量試產，量產階段、用戶現場的器件失效分析，找到失效的根本原因和改進措施，及時糾正和預防失效的發生。發現問題越早，解決問題的成本也就越低，因此即使是開發調試過程中出現的個別器件失效，也要進行徹底的失效分析，明確失效機理，進而采取對應的解決措施。0
五、流程保障
電子產品可靠性工程是非常嚴謹的系統工程，需要高效、明確的流程來保證。
展開 一類高性能隔振器：準零剛度隔振技術
高超聲速飛行器在飛行過程承受嚴酷的振動環境，高量級的振動會使設備發生功能失效，甚至發生災難性后果。NASA在上世紀70年代對歷次航天發射事件進行了統計，結果表明振動環境是導致飛行失利最重要的因素之一。為保證振動環境下的裝備性能，利用隔振器將裝備與動態激勵隔離是振動環境適應性設計最簡單、有效的方法之一。本文將介紹一類高性能新型隔振器——準零剛度隔振器的發展現狀和設計方案。
線性隔振理論表明，只有當激勵頻率大于√2倍固有頻率時，系統才有隔振效果。隔振系統中隔振器的壓縮量（平衡位置靜位移）受到安裝空間的約束和側向穩定性需求的限制，因此若要提高承載能力需要隔振器具有較高剛度，然而高剛度又勢必導致較高的固有頻率。高承載能力和低固有頻率之間的矛盾成為被動隔振技術發展的瓶頸，而低頻隔振尤其是重型設備的低頻隔振也一直是被動隔振的難點問題。
具有高靜低動剛度特性的隔振器具有隨壓縮量變化的剛度，在零負載時，隔振器具有大靜剛度（承載剛度）以確保高承載能力和小靜位移，當負載壓縮隔振器至靜平衡位置時，隔振器動剛度大幅降低，因此該類隔振器兼顧高承載能力和低固有頻率，有效解決了被動隔振的瓶頸問題。準零剛度隔振器即為一類非常有代表性的具有高靜低動剛度特性的隔振器。顧名思義，準零剛度隔振器即為動剛度接近于零的隔振器，目前常見如下三種設計形式：
一是將負剛度機構并聯到正剛度系統中實現準零剛度；
二是利用特定形狀的結構力-形變之間的非線性關系實現準零剛度；
三是采用全新的隔振機理。
展開 2026仿真應用大賽 | 歷屆優秀作品深度復盤
通過實現模型前處理和結果后處理的自動化，可以明顯提升分析效率和準確性。
3.【2025年一等獎】李根 | 中興通訊股份有限公司，通訊設備環境適應性正向設計新范式：對行業背景和需求做了深度剖析，從熱仿真、灰塵仿真、濕度仿真、凝露仿真多維度闡述了Ansys軟件在通訊設備環境適應性正向設計中提供的價值，并與實驗進行了對標，通過仿真設計優化，耐腐蝕能力提高50%以上。
4.【2025年行業最佳實踐獎】居佳怡 | 復旦大學，K-Clip治療三尖瓣反流的數值仿真研究：數量與植入位置的影響分析：利用Ansys LS-DYNA和Fluent進行心臟瓣膜領域的有限元仿真，模擬術前狀態及3種植入策略，是Ansys在醫療健康領域的最佳應用示范。
點擊查看作品詳情
2025
2024
2023
真正優秀的作品，不只是 “會做仿真”
很多人可能會認為： “模型越復雜，越容易獲獎。”但從歷屆作品來看，真正優秀的作品，往往更重視完整的工程邏輯與創新表達，通常具備以下幾個共同特點：
有明確的問題定義。能夠清晰說明行業痛點與工程挑戰，而不是簡單展示軟件操作。
?【2024年一等獎】王甜 | 中興通訊股份有限公司，基于PoF的可靠性壽命仿真技術應用實踐：使用Ansys 失效物理分析軟件Sherlock分析ZTE基站產品焊點溫循，很好地指導了電子元器件焊點壽命分析，并能在開發早期識別PCB設計痛點，代替實物試驗降本提效，填補行業技術空白。
展開 李書福：星越L是一個偉大創造
從設計的一見傾心到車身姿態的讓人愉悅，從細節的“望聞問切”到產品力和產品品質帶給人超越期待的驚喜，星越L所帶來的豪華感，是所有同級別車型都難以匹敵的。
所以再來看看發布會上吉利提出的“為中國汽車的價值而戰”，它包含的不僅是對“星越是20萬級大五座SUV的最佳選擇”的解讀，更是吉利進步、中國汽車進步最直接的象征和詮釋。甚至可以說星越L的出現和備受期待，已經超越了孤立的汽車產品本身，成為中國汽車拉開下一個競爭時代，奪回話語權的新開端。
附：
因快樂而偉大
——李書福在星越L上市發布活動上的講話
親愛的用戶朋友，媒體朋友和合作伙伴們：
大家晚上好！很高興來參加今晚星越L的上市發布，我已經很久沒參加過此類上市活動，此次參加主要有以下三點原因和思考：
一、星越L這輛車具有劃時代意義，既不是傳統汽車，也不是新能源汽車，它繼承了傳統汽車的優點，吸收了新能源汽車的亮點，創造出了自己的特點。
傳統汽車一百多年的實踐與發展，形成了無數令用戶贊嘆的傳統優勢，無論是傳統工藝、傳統安全技術、傳統用車環境適應性設計，還是傳統汽車的技術穩定性、選材用材的把握性等，都有其傳統優點，這些優點的傳承與發揚對于一輛汽車而言是成功的基礎，對用戶而言，這是靠得住、放心用的基本前提。
展開 
飛機結構振動疲勞問題 附結構疲勞壽命分析姚衛星下載
因此，開展振動環境下疲勞強度問題的研究具有以下意義：
可深入了解結構振動損傷及破壞的本質。進一步在結構的振動設計中，可定性分析及定量計算結構或零件所經受的疲勞損傷程度；在產品疲勞設計過程中，結合振動疲勞的理論及疲勞設計準則，對提高產品可靠性，優化結構設計及最小重量設計都有重大的意義。
可全面了解不同結構的振動特性與振動響應分析。在振動環境下結構的破壞機理，結構的疲勞與振動特性之間的關系及分析影響結構強度的主要因素，對實際工程結構的設計、結構制造工藝的改進和振動破壞的預防，保證飛行器的安全可靠性有重要的意義。
可確定振動疲勞損傷和失效原因。為結構改進設計、規范操作及限定結構使用環境提供參考依據。
下載地址：結構疲勞壽命分析姚衛星
展開 電動汽車電機控制工作原理及優化方案
電控的難易，既包括硬件系統設計的規模大小、造價高低，也包括軟件算法實現的控制精度高低和為了達到這個精度所采用的策略和方法的魯棒性的好壞。
人們期待得到的是硬件結構簡單，軟件算法簡潔，控制精度高，系統穩定性好的控制系統。
03
電機控制器主電路選擇
選擇依據：電機控制器作為一部特定功能的逆變器，它利用電力電子技術中的調壓調頻技術，將動力電池中存儲的直流電，調制成控制電機所需的矩形波或者正玄波交流電，改變輸出電力的電壓、電流幅值或者頻率，進而改變電機轉速、轉矩，達到控制整車速度、加速度的目的。
電力電子電路設計，根據不同的調速需求，做出復雜程度不同，造價也不同的設計。
例如針對直流電機的控制。若采用單管斬波器電路，只能單向調速，電流不能換向；若采用雙管斬波器電路，可以實現能量回饋動作，但是還是不能使得直流電機換向；若采用H橋型斬波電路，可以直流電機調速，可以能量回饋，可以勵磁電流可以反轉。
但是以上的三個選擇，一個比一個復雜，一個比一個造價高。需要設計者在性能和成本之間做出選擇，最貴的不一定是最好的，最適合的才好。
04
分布式驅動電動汽車集成式控制
分布式驅動電動汽車可控性好、傳動鏈短、結構緊湊、車內空間利用率高等優點，一直是研發的焦點。而且各個車輪的驅動電機均能獨立控制，通過電機轉矩的合理分配，充分利用電機高效區間，并結合回饋制動策略，能夠提高車輛的經濟性。
為了提升控制系統對于車輛參數、狀態以及車輛行駛環境適應性，需要設計滿足控制需求的狀態估計與參數辨識算法，同時保證控制-估計系統的穩定性，而分布式驅動為車輛狀態估計算法提供了更大的可能。
展開 分布式驅動電動汽車動力學控制
課題組以輪胎利用率為優化目標，能夠最大限度地保證車輛穩定性裕度；將分配誤差和輪胎利用率等優化目標整合為加權最小二乘問題，提高求解效率；并考慮大側偏工況輪胎縱/側向力耦合特性，設計了動態效率矩陣，提高了轉矩分配精度[3,5]。
集成控制
傳統的獨立設計的控制器有各自明確的控制目標。但是各系統間存在一定程度上的功能重疊和干擾，因此，多個執行系統的動作分配和多個控制目標的協調便是系統集成控制策略的關鍵。
為了解決復雜行駛工況下分布式驅動電動汽車多目標協調、冗余執行器分配問題，全面提升車輛經濟性和主動安全性，智能汽車研究所提出了一體化動力學控制系統（圖4）。通過傳感器和參數估計系統獲取車輛參數和狀態，結合整車管理系統和橫擺角速度-質心側偏角聯合穩定性判據仲裁車輛模式，將多目標協調問題化為子系統優先級問題和多目標分配問題，通過設計各子系統介入和退出條件，實現控制目標，避免子系統干擾；將多目標分配問題化為帶約束的加權最小二乘問題，設計廣義力跟蹤誤差、輪胎利用率、電機能耗、差動助力轉向和輪胎滑移率等多個分配目標，根據行駛模式確定各目標權重系數。通過參數估計系統和魯棒控制算法，實現控制系統對于車輛系統非線性特性、參數和狀態變化以及行駛條件變化的自適應性；同時，對模型誤差和外界擾動具有魯棒性。
圖4 集成控制系統架構
總結
1.分布式驅動電動汽車為車輛動力學控制提供了廣闊的研究空間，通過轉矩的優化分配，可以改善車輛的經濟性、操縱穩定性、平順性。
2.為了提升控制系統對于車輛參數、狀態以及車輛行駛環境適應性，需要設計滿足控制需求的狀態估計與參數辨識算法，同時保證控制-估計系統的穩定性，而分布式驅動為車輛狀態估計算法提供了更大的可能。
展開 2萬字一文帶你看懂汽車智能座艙的存儲DDR市場、技術
2、汽車電子DDR的相關特點
1、車規級要求，10倍要求于消費級
但與消費級市場不同的是，由于供應鏈嚴格的標準把控及相對更長的供貨周期，車載存儲器本身在設計和生產上也面臨著更多的高階挑戰。“汽車的門檻在于它的規格和需求，經歷的時間非常長，由于很多車載端的應用關乎人生安全，因此門檻非常高。包括像德國大廠的車規，比如簡單的像AEC-Q100，雖然是一個很簡單的車規，但是進來之后還有ASPICE，Level 1、Level 2以及Level3，要符合這些標準用的設計就必須要比消費性電子的強度強10倍，比如半導體的制程我們都要另外付費給臺積電來做特殊的制程，硬件設計要符合車規的設計過程，軟件也需要符合車規規定的軟件寫的方法和過程，要求非常嚴謹，而且這不是一般的公司可以做的，你必須要有足夠的承諾才行。
存儲器的環境適應性能設計也充滿挑戰。與大多數搭載于汽車端的半導體器件相同，車載存儲器也時常需要經歷高溫、雨雪、電磁波干擾以及振動等各種惡劣的環境，而不同的行駛環境對存儲器性能的設計也提出了不同的要求，如何能夠在這些嚴苛應用環境下仍能保持存儲器件的隨時可讀、可寫以及長時存儲等能力，成為各大廠商決勝全球車載存儲市場的關鍵。
在環境適應性設計上，寬溫控制以及抗干擾性能是其中最主要的兩塊，也是當前市場評估車載存儲器的實際性能的關鍵指標。
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