军用车载计算机是我军车载设备中的新一代高科技产品。随着我军军用车辆的不断发展,军用车载计算机也随之不断进步、更新。究其功能,除了具有一般计算机的基本功能外,它借助车载电台及卫星定位仪等车载设备还应该具有记录取证、无线数传、录像监控、图文收发、导航定位、档案管理、信息资料查询等综合功能,它是车辆的神经中枢。另外该类产品与普通计算机的显著区别还在于它具有较强的环境适应性和良好的可靠性。鉴于此,对其环境适应性以及可靠性进行考核、评估就显得尤为重要了。
2环境试验内容及方法
常温下对车载计算机的基本功能进行例行检查,待一切功能正常方可进行环境适应性试验。
2.1低温试验
2.1.1试验条件
低温试验包括低温工作和低温存储。低温工作要求计算机承受~10℃(根据设备实际使用温度灵活制定,以下同)的低温工作试验,工作保持正常,并对各种功能进行逐项检查。低温存储要求产品承受
2.1.2试验方法
低温工作:将产品按工作状态置于低温试验箱内,按规定的条件和图1所示变温程序曲线进行低温工作试验。工作温度:一10~C。工作温度稳定后,通电检测,检验使用功能是否符合要求。降温升温按设备最大速率,但不超过每分钟1O℃。
低温存储:将产品按存储状态置于低温试验箱内,按照上述规定的试验条件和图2所示变温程序曲线进行低温存储试验。存储温度:~41℃。恢复常温后,通电检测,检验使用功能是否达到要求。降温升温按设备最大速率,但不超过每分钟1O℃。
2.1.3试验结果
低温试验一般依据产品试验大纲、相关技术性文件和GJB322A一98《军用计算机通用规范》进行。以下以某部新研制的X型车载计算机为例对试验进行分析说明。试验结果见表1。高温试验同低温试验,这里不作详述。
2.2湿热试验
2.2.1试验条件
湿热工作:按照军标要求,产品应能承受30℃(RH95%)至6O℃(RH95%)的交替湿热,6O℃至3O℃降温过程中,相对湿度不低于85。设备应工作正常,符合使用要求。
2.2.2试验方法
湿热存储:将产品按工作状态置于湿热试验箱内,按照上述规定的条件和图3所示变温变湿程序曲线进行湿热试验,共循环4次,在第1和第3次循环接近结束前,温度在3O℃,相对湿度在95时,通电检测。设备应该能够正常工作。试验结果不作详述。
2.3振动试验
2.3.1试验条件
产品应能承受频率为5~5.5Hz,位移(双振幅)25.4mm振动,及5~200Hz,加速度1.5g的变频扫描振动。扫描周期为10rain,振动时间3Omin。试验后通电,应满足使用要求。
2.3.2试验方法
将产品固定在专用的试验底座上,然后安放在电磁振动台上,按上述规定的试验条件进行振动试验。试验后通电检测,检测结果应该符合使用要求。
2.3.3试验结果
试验结果见表2。
2.4 冲击试验
2.4.1试验条件
X型车载计算机产品应能承受半正弦波脉冲,脉冲宽度为¨1TIS,峰值加速度为20g的冲击,三个互相垂直轴向的正反方向各进行三次,共18次。试验后通电应满足使用要求。
2.4.2试验方法
将产品固定在专用的试验底座上,然后安放在冲击试验台上,按上述规定的条件进行冲击试验。试验后通电检测,计算机应该满足使用要求。试验结果不作详述。
3可靠性试验
3.1可靠性评估
车载计算机的可靠性一直是使用者和研发人员关注的焦点。依据GJB29997《电子设备可靠性预计手册》及外购元件的MTBF值,对产品的可靠性进行预计、评估。对于外购件,Fh于很难知道其工作失效率模型,因此一般采用元器件计数预计法。失效率预计:通常外购件提供的只是产品的基本失效率,即常温常态下的可靠性数据。为适应车载环境,基本失效率需进行折算。元器件计数可靠性预计法基本公式:
式中:设备~设备的总失效率;
“——第i种元器件的通用失效率;
7rq一~第i种元器件的通用质量系数;
∑N——第种元器件的数量。
X型车载计箅机元器件的失效率统计如表3。
表中,G 评估是环境分类代号,地面移动设备(平稳地面)。经过以上方法计算可得出X型车载计算机的平均无故障时间MTBF平均值一1/∑N(2丌o)一2750h。
3.2试验方案
采用序贯截尾方案。见参考文献j,如表4。判定标准如表5。
当发生故障时根据累计失效数及累计试验时间(台时),对照表5做出拒收或接受判定。例如累计失效数为2,若累计试验时问小于等于0.36×833台时,则做出拒收判定,若累计试验时间大于等于4.5×833台时,则做出接受判定,若累计试验时间在0.36×833台时至4.5×833台时之间,则继续试验,直到能做出接受或拒收判定为止。
3.3试验条件及试验周期设计
为节约时间和经费,GJB367.3-87容许将可靠性试验和环境试验、性能试验结合起来,但必须有详细的数据记录、处理方法。因此,可以将可靠性试验和性能试验、环境试验和使用过程一起进行。试验过程综合环境的设计应充分考虑电应力、振动应力、温度应力的影响。X型车载计算机的可靠性试验程序如图4所示。低温存储温度为~41℃,低温工作温度为:一1O℃;高温存储温度为70~C,工作温度为55℃;振动:5~5.5Hz,位移(双振幅)25.4tTI1TI,时间30rain;扫频:5.5~200Hz,1.5g,周期10rain,时间30rain。