军用装备在复杂战场环境下的可靠性直接关系作战效能与人员安全，可靠性增长试验通过“试验-分析-改进”循环是提升可靠性的核心手段。环境应力组合方案作为试验的“刺激源”，其科学性决定了能否有效激发潜在故障、加速可靠性增长，是试验设计的关键环节。

环境应力组合的基本原则

环境应力组合需遵循相关性原则——应力类型需贴合装备实际使用场景，如机载装备重点考虑振动与温度循环，舰载装备覆盖盐雾与高湿度；渐进性原则要求应力从低到高递增，避免低应力阶段破坏有用部件，确保故障源于潜在缺陷而非过度应力；全面性原则需覆盖主要环境因素（温度、振动、湿度等），避免遗漏关键应力源；兼容性原则强调应力间不能相互抵消或产生非预期反应，例如温度变化速率与振动频率需匹配，防止热应力与机械应力叠加导致非典型故障。

以机载雷达为例，其实际环境包含飞行振动与高低温循环，因此组合应力优先选择“温度循环+随机振动”，而非单一应力，确保与使用场景强相关。

某型车载电子装备的试验中，初始温度设为-20℃~+60℃、振动加速度3g，后续每轮提升5℃与1g，既避免过早破坏，又逐步激发了潜在故障，体现了渐进性原则的应用。

常见环境应力的类型与作用机制

温度应力通过热胀冷缩引发故障：高温加速材料老化（如橡胶密封件变硬），低温导致脆化（如塑料部件开裂），温度循环产生热应力疲劳（如电子元件焊点微裂纹）。某型导弹电子舱在-40℃~+85℃循环中，焊点开裂暴露了焊接工艺缺陷。

振动应力分随机与正弦两类：随机振动模拟运输或作战颠簸（如车载装备路面振动），正弦振动模拟旋转部件共振（如发动机曲轴振动）。某型坦克炮塔转动机构在随机振动中，因螺栓松动导致卡滞故障。

湿度与盐雾引发腐蚀与绝缘问题：高湿度降低电子装备绝缘电阻（如PCB板爬电），盐雾通过电化学腐蚀破坏金属（如舰载装备不锈钢紧固件生锈）。某型舰载通信装备在湿度90%+盐雾5%的组合中，暴露了PCB板铜箔腐蚀故障。

压力应力针对高空或高压装备：低空低气压导致密封失效（如机载液压系统泄漏），真空加速材料挥发（如橡胶密封件放气）。某型机载液压泵在30MPa压力+温度循环中，密封件因压力-热疲劳失效。

从单一应力到组合应力的必要性

单一应力存在局限：仅温度试验难以激发振动引发的疲劳故障，仅振动无法暴露温度导致的材料老化。某型电子装备单一温度试验无故障，但温度+振动组合激发了焊点开裂，说明单一应力无法模拟真实场景的多应力叠加。

组合应力更接近实际战场环境：机载装备同时经历振动、温度循环与低气压，组合试验能准确模拟这种场景，激发更真实的故障模式。例如温度循环+振动能有效暴露电子装备焊点的热机械疲劳，单一应力难以重现。

国军标GJB 1407A-2009明确要求，复杂装备需采用组合应力试验，以提高试验有效性与真实性。

典型环境应力组合方案设计

温度-振动双应力适用于机载、车载电子装备：某型机载雷达试验中，温度-40℃~+85℃（速率5℃/min）+随机振动（5~2000Hz，6g），同步循环10轮，激发了焊点开裂、电容器漏液等故障。

温度-湿度-振动三应力适用于舰载装备：某型舰载通信装备试验中，温度-20℃~+60℃+湿度80%~95%+振动10~1000Hz（4g），先温度-湿度循环，再叠加振动，暴露了PCB板腐蚀、连接器接触不良等故障。

盐雾-湿度-温度组合适用于沿海装备：某型舰载光电装备试验中，盐雾5%+35℃+湿度90%，持续48小时后加振动（3g），激发了光学镜头雾翳、金属支架锈蚀松动等故障。

不同装备类型的适配性应力组合方案

电子装备（雷达、通信设备）优先选温度-振动或温度-湿度-振动组合：某型雷达T/R组件在-40℃~+85℃循环+6g随机振动中，激发了焊点开裂与电容器老化故障。

机械装备（火炮、坦克底盘）选振动-冲击-温度组合：某型火炮炮架在正弦振动（10~500Hz，10g）+冲击（100g，11ms）+温度-20℃~+60℃中，暴露了紧固件松动、焊缝开裂等故障。

光电装备（红外成像仪）选温度-湿度-振动组合：某型红外成像仪在-30℃~+70℃+80%~95%湿度+3g振动中，激发了光学镜头雾翳、CCD热噪声增大等故障。

试验过程中的应力监控与动态调整

监控参数包括温度均匀性（±2℃）、振动加速度谱密度、湿度露点温度、盐雾沉降率（1~3mL/(h·100cm²)）。某型电子装备试验中，因温度均匀性超差（±5℃）导致部分样品未激发故障，需调整风机转速提高均匀性。

动态调整依据故障情况：低应力阶段大量故障说明应力过高，需降低（如温度范围缩小5℃）；高应力阶段无故障说明应力不足，需提高（如振动加速度加1g）。某型电子装备低应力阶段10小时内5次故障，通过降低温度至-15℃~+55℃解决。

调整需遵循安全阈值：应力不能超过设计极限（如某装备温度极限-50℃~+100℃，试验不能超出）。某型机械装备振动极限12g，若达到13g需立即停止调整。

应力组合方案的验证与有效性评估

FMEA验证故障模式：温度-振动组合后，若故障以焊点开裂为主，说明方案有效；若以外壳变形为主（非预期），说明应力组合存在问题（如振动频率与温度速率不匹配）。

Duane模型验证增长趋势：若故障数随时间按幂律下降，说明组合应力有效。某型电子装备Duane斜率0.35（大于0.3阈值），可靠性增长符合预期。

对比试验验证优势：同一装备分别做单一温度与温度-振动试验，组合试验故障数是单一的2~3倍，且模式更接近实际，说明方案有效。某型车载电子装备组合试验激发8个故障，单一试验仅3个，体现了组合应力的优势。