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環(huán)境設(shè)計

環(huán)境設(shè)計必須掌握的知識點

時間:2024-06-14 16:49:35 環(huán)境設(shè)計 我要投稿
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環(huán)境設(shè)計必須掌握的知識點

  環(huán)境適應(yīng)性是產(chǎn)品重要質(zhì)量特性之一。產(chǎn)品耐環(huán)境能力(或環(huán)境適應(yīng)性)優(yōu)劣主要取決于其選用的材料、構(gòu)件、元器件、零部件等耐環(huán)境的能力和結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝設(shè)計時采取的耐環(huán)境措施是否完整、有效。耐環(huán)境設(shè)計是在產(chǎn)品設(shè)計過程中,研究或考慮環(huán)境因素對產(chǎn)品可靠性及性能的影響,從而采取相應(yīng)的對策,減少或緩減環(huán)境因素對產(chǎn)品的影響。

環(huán)境設(shè)計必須掌握的知識點

  環(huán)境是指任一時刻和任一地點產(chǎn)生或遇到的自然環(huán)境因素(如溫度、濕度等)和誘發(fā)環(huán)境因素(如振動和沖擊等)的綜合體,是影響產(chǎn)品在運(yùn)輸、儲存和使用中可靠性的重要因素,是進(jìn)行產(chǎn)品可靠性設(shè)計和耐環(huán)境設(shè)計的基本依據(jù)。

  環(huán)境因素包括自然環(huán)境因素和誘發(fā)環(huán)境因素,其分類和組成見表1。

  表 1 環(huán)境因素分類及其組成

類型

類別

因素

自然環(huán)

境因素

地表

地貌、土壤、水文、植被

氣候

溫度、濕度、壓力、太陽輻射、雨、固體沉降物、霧、風(fēng)、鹽霧、臭氧

生物

生物有機(jī)物、微生物有機(jī)體

誘發(fā)環(huán)

境因素

氣載的

砂塵、污染物

機(jī)械的

振動、沖擊、加速度

能量的

聲、電磁輻射

  產(chǎn)品貯存、運(yùn)輸及使用條件下,各種環(huán)境因素及其重要性如表2所示。

  表2 各種環(huán)境及其重要性

階段

環(huán)境因素

地表

溫度

濕度

壓力

太陽輻射

淋雨

固體沉降物

風(fēng)

鹽霧

臭氧

貯存

O

A

A

C

O

O

O

O

O

C

C

運(yùn)輸

公路

A

B

B

O

C

B

B

B

C

O

O

鐵路

A

B

B

O

C

B

B

B

C

O

O

船舶

O

C

B

O

C

C

O

B

C

B

O

飛機(jī)

O

B

O

C

O

C

C

A

B

O

O

使用

寒區(qū)

A

A

A

O

B

A

A

B

B

C

O

濕熱

A

A

A

C

B

A

O

O

B

B

O

干熱

A

A

O

O

A

O

O

O

B

B

O

適中

A

A

A

C

B

A

B

B

B

B

C

室內(nèi)

O

B

B

O

O

O

O

O

O

O

O

存放

O

A

A

O

B

B

B

O

C

B

C

  注:A:最重要;B:重要;C:不重要;O:一般不會遇到此環(huán)境

  表 2 各種環(huán)境及其重要性(續(xù))

階段

環(huán)境因素

生物

微生物

大氣污染物

砂塵

振動

沖擊

加速度

噪聲

電磁輻射

核輻射

貯存

B

B

C

C

C

B

O

O

O

O

運(yùn)輸

公路

O

O

O

C

A

A

C

O

O

O

鐵路

O

O

O

C

A

A

C

O

O

O

船舶

C

O

O

O

B

C

C

O

O

O

飛機(jī)

O

O

O

C

B

B

B

O

O

O

使用

寒區(qū)

C

O

C

C

B

B

O

C

B

C

濕熱

C

A

O

O

B

B

O

C

B

C

干熱

O

O

O

A

B

B

O

C

B

C

適中

C

B

C

B

B

B

O

C

B

C

室內(nèi)

C

C

B

B

C

O

O

O

B

C

存放

B

B

C

C

O

C

O

O

C

C

  注:A:最重要;B:重要;C:不重要;O:一般不會遇到此環(huán)境

  元器件典型應(yīng)用環(huán)境一般為振動、沖擊、溫度、濕度和鹽霧等,其對元器件的單一影響如表3所示。實際上影響元器件性能和可靠性的環(huán)境因素可能是幾種因素的組合,而組合因素對元器件的影響更為復(fù)雜。

  表3典型環(huán)境下元器件失效模式

元器件

振動

沖擊

溫度

濕度

鹽霧

半導(dǎo)體器件

斷路;功率衰變

斷路;密封破壞

漏電增大;增益改變;短路和斷路增加

漏電增大;電流增益減少

漏電增大;電流增益減小;引線和殼體腐蝕

電阻器

引線斷裂;破裂

破裂;斷開

電阻增大;斷路;短路

電阻增大;斷路;短路

電阻改變;斷路;短路

熱敏電阻器

引線斷裂;殼體破裂;斷路

引線斷裂;殼體破裂;斷路

斷路和短路增加

電阻變化

引線腐蝕電阻變化

電位器

噪聲增大;扭矩改變;電刷跳躍;斷路

噪聲增大;扭矩和線性改變;斷路

噪聲增大;扭矩和線性改變;斷路

噪聲增大;扭矩和線性改變;絕緣電阻減小

絕緣電阻減小;腐蝕加。徽辰Y(jié)

陶瓷電容器

導(dǎo)線斷線增多;壓電效應(yīng);殼體和密封破裂

導(dǎo)線斷線增多;壓電效應(yīng);殼體和密封破裂

介電常數(shù)和電容改變;絕緣電阻隨溫度升高而降低

-

腐蝕;短路

云母電容器

導(dǎo)線斷裂

導(dǎo)線斷裂

絕緣電阻增大;銀離子移動;漂移

銀離子移動

短路

紙質(zhì)電容器

斷路和短路增加;導(dǎo)線斷裂

斷路;介質(zhì)擊穿增加;短路;導(dǎo)線斷裂

電容改變;油絕緣紙破裂;絕緣電阻減少;功率因數(shù)增加

絕緣電阻減少;功率因數(shù)增加

短路

鉭電容器

斷路;短路;電流聚增;導(dǎo)線斷裂

斷路;導(dǎo)線斷裂

電介質(zhì)泄露;電容變化;絕緣電阻減少;串聯(lián)電阻變化

絕緣電阻減少;介質(zhì)擊穿增加;短路增加

腐蝕

變壓器

斷路;短路

斷路;短路;功率輸出變化

絕緣降低;斷路;短路;熱點畸變

腐蝕;長霉;斷路;短路

腐蝕;斷路;短路

繼電器

斷路;短路

觸點斷開或閉合

斷路或短路;絕緣電阻隨溫度增高變小

絕緣電阻減小

引線腐蝕

電連接器

插頭和插座分離;插件破裂;觸點斷開

觸點斷開

跳火;電介質(zhì)破壞

短路;霉菌;觸點腐蝕;絕緣電阻降低

腐蝕

開關(guān)

觸點抖動

觸點斷開

觸點氧化

觸點燒壞;擊穿

氧化和腐蝕觸點燒壞


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