可靠性强化试验（RET）：为何它比传统方法更高效？

可靠性强化试验的发展与特点：

80年代初就在应力筛选迅速发展的同时，人们就已经注意到由于设计潜在缺陷的残留量仍不少，为可靠性的提高提供了可观的空间，另外，还有价格和研制周期问题，这是当今动态市场竞争的焦点，实践证明可靠性强化试验正是综合解决这一问题的最好方法。RET获得的可靠性比传统方法高得多，更可贵的是RET在短时间内就获得早期高可靠性，无需像传统法那样需长时间的可靠性增长，从而也降低了成本。

最先从事这方面工作称得上先驱者的是G.K. Hobbs,K.A. Gray和L.W. Condra等人，他们称这种试验为高加速寿命试验(HALT)和高加速应力筛选(HASS)，前者针对设计，后者针对生产，方法的核心是施加大应力，一步步地加，一次次地排除缺陷，故也叫步进应力法,以此获得高可靠性，从80年代末至90年代初，相继在各工业部门推广应用， 无一例外地取得了很大的成功，由于商业竞争与军工保密的原因至今许多重大成果仍未解密发表。连名称也尚未统一，有的叫步进应力试验(Step Stress),高加速寿命试验(HALT)，应力寿命试验(STRIFE)，应力裕度和强壮试验(SMART)和可靠性强化试验(RET)等等，波音公司把RET当作这一试验技术的统称是较为合理的，因为它突出了强化试验的特点。

可靠性强化试验得到迅速发展的原因还在于90年代市场可靠性观念的更新和关键技术的突破。L．Condra在其系列论文中说，美国生产厂家在80年代认识质量的重要性，深知市场只接受质高价廉的产品，到90年代又认识到可靠性的重要性，深知市场对产品不仅要求高的开箱率，而且要求在设计寿命期内确保性能良好不变。这是新一轮对可靠性的挑战，而RET正是满足这一挑战的最好方法。Condra指出按传统的可靠性定义去应付瞬息万变的动态市场显得太被动了，厂家只对用户的条件(规范)负责，不对产品的使用负责必然导致在市场中的失败。于是90年代的一种进取性的市场可靠性定义便应时而生:一种可靠的产品应随时都能完成用户需其完成的任何任务。这样一来，厂家便变被动为主动，了解用户对产品的要求，关注市场的发展，不断改进更新产品，以上乘的质量可靠性换取不断扩大的市场占有份额，获取丰厚的利润回报，因此可靠性便不再是一种成本负担，相反可靠性正是商家追求的一种资产、一种财富。

但是，传统的可靠性试验既极费钱又极费时，必须要开发一种新的经济有效的替代法来适应这一需求，这便是RET法。RET技术的理论依据是故障物理学(Physics of failure),把故障或失效当作研究的主要对象，通过发现、 研究和根治故障达到提高可靠性的目的。对当今高度复杂的电子或机电产品，要发现潜在故障非易事，特别是一些“潜伏”极深的或间歇性故障，必须采用强化应力的方法强迫其暴露， 实践证明RET法效果显著。

可靠性强化试验的效果：

Gregg K.Hobbs先生曾就强化应力的效果问题设计了一种金属试件， 对疲劳寿命进行了研究,发现当应力强度增加1培时，疲劳寿命降低为1/1000， 在实际应用时振动引起的失效就属这一类型，除了施加强化应力外，由于有缺陷产品的应力集中系数高达2--3倍，从而使疲劳寿命相应降低好几个数量级，这样就使产品内的有缺陷元件与无缺陷元件在相同的强化应力下疲劳寿命拉大了挡次，使缺陷迅速暴露的同时无缺陷元件损伤甚小，这一理想的效应正是我们所需要的。

对于温度循环则属热疲劳性质，S.Smithson先生在《效率与经济性》一文中也给出了类似的效果，若以两个不同的温变率为例，一个5℃/min,另一个强化到40℃/min，则它们的疲劳寿命效率比为4400∶1，对其他温变率的情况见下表:

根据上述数据可以看到可靠性强化试验的综合效果是:大幅提高可靠性，高度压缩时间，从而也降低了成本。

选择可靠性强化试验：

3.1时间大幅压缩

传统可靠性试验往往需要数月甚至数年，而可靠性强化试验通过高应力加速缺陷暴露，可在极短时间内完成等效甚至更严格的可靠性验证。例如，温度变化率从5℃/min提升至40℃/min，疲劳寿命测试效率可提升高达4400倍。

3.2成本显著降低

由于试验时间的大幅压缩，人力、设备及能源成本也随之下降。RET不仅在短期内实现高可靠性，还整体降低了产品的生命周期成本。

3.3缺陷暴露更彻底

可靠性强化试验基于故障物理学（Physics of Failure），通过高应力迫使潜伏极深的间歇性故障提前显现。无论是振动引起的机械疲劳，还是温度循环导致的热疲劳，可靠性强化试验都能高效激发缺陷，确保产品在实际使用中的稳定性。

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