装备储存寿命的研究
陈豪彪 王思明 赖永孙
（国营长虹机械厂，广西 桂林 541000）
摘 要： 储存寿命研究是一种了解装备性能和可靠性水平的一种常用方法，通过储存寿命试验可以了解装备的各种性能指标和可靠性水平，因此储存寿命研究对武器装备的设计、开发、维护有着非常重要的意义。该文对储存寿命评估的常用方法和加速寿命储存试验的经典加速模型进行了阐述，并对未来寿命预测方法的发展趋势进行了分析。
关键词： 武器装备；储存寿命；加速储存试验
1 装备储存寿命研究意义
装备储存寿命评估主要用于装备全寿命周期设计定型阶段的定寿以及储存阶段的延寿。研究装备储存寿命对武器装备的设计、开发、储存、维护的影响具有非常重要的意义。科学地评估装备的储存寿命，发现装备的储存寿命规律并制定相应的储存管理决策，这样可以延长装备的储存寿命，更重要的是，对装备的储存寿命进行研究可以为装备的质量等级转化和报废处理提供科学的依据，为装备研制单位提供有价值的参考。
装备储存寿命研究为了适应现今装备建设与发展中提出的“保证质量、消减数量、消减经费”需求，通过科学定寿与延寿的方式有效保证了装备寿命周期内的可靠性，减少了武器装备报废数量，节省武器装备生产经费及资源，而且也有利于促进新装备的发展与研制，进一步提高军队装备的作战性能，具体流程如图1所示。
图1 装备全寿命周期
2 装备储存寿命评估方法
装备储存寿命评估方法主要有现场储存寿命试验和加速寿命储存试验。
学案导学教学模式是一种新的教学模式，符合新课程标准的要求。课前，根据考试大纲，结合班级学生的综合学习能力，制定一个实用的教学案例。在课堂上，教师提前将准备好的学案作为指导，学生作为学习的主体，完成课堂教学任务，实现教学目标。本文将采用初中历史教学中的教学模式应用方法，介绍传统教学模式与学案导学教学模式的区别，突出学案导学模式的优势。
现场储存寿命试验是装备在实际库房的长期储存过程中，通过功能检测等手段获取装备的性能退化或失效数据，并对这些现场储存数据进行装备储存寿命评估的方法。
在正常条件下进行的装备储存寿命试验，试验周期太长，耗费大量人力、物力、财力，严重影响了装备改进进度。为了解决上述缺点，装备储存加速寿命试验应运而生，加速寿命试验是在不改变原有失效机理的条件下，通过加严的环境应力（温度、湿度和力学环境），快速让产品失效，在短时间内得到产品的寿命特征，并通过外推来得到产品在正常存储条件下的寿命指标的一种方法。加速寿命试验的关键是确立加速模型，建立寿命参数与所处应力环境水平之间的联系。
3 加速寿命储存试验经典加速模型
ε是某寿命特征（象中位寿命、平均寿命等），A和B是待定常数，K表示Boltzmann常数，T为绝对温度。
3.1 阿伦尼斯（Arrhenius）模型
温度作为物理过程、化学过程中的重要因素，在加速寿命试验中是最常用的加速应力，用来加速产品的腐蚀、疲劳、老化等。阿伦尼斯在19世纪80年代对温度激发类化学过程进行了大量的研究，并提出了著名的阿伦尼斯加速模型：
ε=AeE/KT
单应力艾林模型建立在量子力学的理论上，该模型描述了产品寿命和温度应力之间的关系：
3.2 逆幂率模型
随着国家政策的调整、对西部地区的倾斜发展和对“三农”投入力度的加大，少数民族地区农业产业结构调整取得了一定成效，农村经济得到快速发展，农民的生活水平显著提高。但是，农民补贴增加、农民增收减负，而农产品结构、农业产业结构和区域布局调整不明显。虽然共和县在蔬菜产业结构调整中取得了一定成效，但由于地理、历史、文化等诸多因素影响，仍然存在着一些问题。
ε是某寿命特征（象中位寿命、平均寿命等），A和n为常数，S为应力水平（可以是机械应力，也可以是电应力）。
3.3 单应力艾林（Eyring）模型
ε是某寿命特征（象中位寿命、平均寿命等），A为与产品特征、几何形状、试验方法有关的常数，K表示Boltzmann常数，T为绝对温度，E为表观活化能（与材料有关）。
加速储存试验是利用在高应力下获得的产品寿命特征去外推正常应力水平下的产品应该具有的寿命特征，因此加速储存试验的关键是建立寿命特征与所处应力环境水平之间的联系。加速寿命模型可分为物理模型和数学模型2种，截至2018年，形成的经典物理加速模型主要有阿伦尼斯模型、逆幂率模型、单应力艾林模型和广义的艾林模型等。
除以上物理加速模型外，通常在多环境因素的加速储存试验中也建立了数学加速模型，数学加速模型通过寿命特征与应力因素的多项式回归来建立加速模型。对于单因素环境加速寿命试验而言，数学加速模型可以得到与物理加速模型相符的结论。
快到五十七岁时我才得到出版自由。 出版自由的意思是： 书售出后可以收回成本。 《意大利印象》之前全都亏本，出书意味着破产。 不用说，那时我既没有“写作自由”，也没有“精神自由”，什么自由也没有。[3]429
3.4 广义艾林（Eyring）模型
ε是某寿命特征（象中位寿命、平均寿命等），A、B都是待定值，K表示Boltzmann常数，T为绝对温度，S表示温度以外的其他应力。
广义艾林（Eyring）加速模型是产品在2种不同类型的应力（其中一种为温度）同时作用时的加速寿命模型：
除了温度应力以外，在加速储存寿命试验中还经常应用机械应力和电应力，通过大量的试验数据证实，产品在机械应力和电应力的作用下寿命特征和应力的关系通常表现为逆幂率关系：
3.5 数学加速模型
第三季度，我省发现木马和僵尸网络程序受控端共计2.29万个IP，环比减少21.56%。近四个季度我省木马和僵尸网络程序受控端数量发展趋势如图1所示：
（1）菌种活化分别取适量乳杆菌菌株冻干菌粉接种于10 mL灭苗MRS肉汤培养基中，旋涡混匀于37℃在恒温培养箱中培养24 h得到一代菌悬液。按5%的接种量将一代菌悬液接种于MRS肉汤培养基中，37℃恒温培养24 h得二代菌悬液。重复上述步骤37℃恒湿培养18 h，进行第三次活化得到三代活化菌悬液，4℃冰箱储存备用。
物理加速模型是失效物理分析的结果，其模型形式依赖于具体的失效模式与机理，存在适用面窄的缺陷。数学加速模型是纯粹的数学回归建模，不依赖于具体的失效物理/化学过程，因此适用面广，但是由于缺乏失效过程，因此其应用风险较大。
4 寿命预测方法发展趋势
4.1 现场储存试验监测的智能化与自动化
随着人工智能和先进监测仪器的不断发展，在现场储存试验的过程中能够实现数据测量、信息采集和状态监测的智能化和自动化，提高试验效率、减少人力的消耗，同时也减小了测量过程中人为因素导致的试验结果的误差，使试验结果更加准确可靠。
4.2 加速储存试验发展迅猛
目前的加速储存试验的应用对象还主要以元器件、材料级产品为主，但是随着先进分析仪器的发展和对材料老化机理研究的深入，未来将有可能实现更高级别加速储存试验和建立准确的加速模型，也有可能对整机产品进行加速储存寿命试验，在试验的过程中要考虑结构的完整性，从而可以确定影响系统失效的主要因素。随着加速储存寿命试验技术的不断完善，其在未来装备储存寿命评估中将会得到更加广泛的应用。
5 结语
储存寿命研究作为一种了解装备性能和可靠性水平的一种常用方法，在装备储存领域有着广泛的应用。对装备的储存寿命进行研究，不仅可以在实际应用的过程中获取重大的军事利益，而且还会带来巨大的经济利益。现场储存寿命试验作为了解装备性能和可靠性水平一种重要的方法，其试验方法成熟，试验过程中获得的数据真实可靠，但其具有效率低、成本高的缺点。加速储存试验能够有效缩短试验周期、降低成本，符合产品研制过程中提出的高效性、经济性要求，在未来加速储存寿命试验会有更加广阔的应用前景。但是如何准确的建立加速模型（尤其是在多环境因素的作用下加速模型），目前来说还存在一定的困难，这也成了阻碍加速储存试验进一步推广的主要因素，相信随着未来研究的不断深入，这些问题定能迎刃而解。
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参考文献
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[4]茆诗松.从寿命试验到加速寿命试验[J].质量与可靠性，2003（2）：104.
中图分类号 ： E92
文献标志码 ： A