● 摘要
随着可靠性工程的发展，温度循环加速试验在工程上得到了越来越广泛的应用。加速模型是加速试验中连接加速应力与产品寿命特征参数的桥梁。合理的加速模型保证了从加速应力下的寿命外推正常应力水平下产品寿命的正确性。另一方面，温度循环加速试验的试验剖面涉及诸多参数，而这些参数都具有可加速性。只有合理的选择加速应力参数，并科学的设计加速应力水平，才能发挥加速试验节约时间与成本的优势。因此，如何选择并改进温度循环加速模型、如何设计合理的温度循环加速试验方案是本文研究的重点。本文的主要研究工作有：
（1）温度循环应力损伤机理和加速模型。通过调研，给出了焊点在温度循环应力作用下的失效模式和失效机理；给出了现有温度循环试验所用的数学模型，分析了模型与温度循环试验剖面的结合紧密程度，以及各模型的使用条件和优缺点。
（2）温度循环试验剖面参数的敏感性分析。根据累积损伤理论，通过低周疲劳寿命Coffin-Manson模型将塑性形变与疲劳寿命联系起来；利用ANSYS进行了有限元建模与仿真；分析了试验剖面参数对焊点塑性应变幅的影响，从而得到两个温度参数和四个时间参数对焊点热疲劳破坏的敏感程度。
（3）Norris-Landzberg模型的改进。根据温度循环试验剖面参数的敏感性研究成果，提出了Norris-Landzberg模型的完善方法，以使模型能与试验剖面参数联系的更紧密；将完善后的模型与原始Norris-Landzberg模型及其改进形式进行了比较，以验证模型的完善效果。
（4）温度循环应力加速试验方案优化设计。通过对包含均匀正交设计在内的诸多试验设计理论进行研究，选取了合适的试验设计理论；利用极大似然估计理论求解了威布尔分布下的参数估计值；进一步以加速应力水平为设计变量、中位寿命估计值的方差因子为目标函数对多参数加速试验方案进行了优化设计。
（5）温度循环应力加速试验方案优化设计算例。通过算例进行了三应力水平和四应力水平下的温度循环加速试验优化设计，并将优化结果与其他试验方案进行了比较。