隨著科技的發展，越來越多長壽命高可靠性產品的出現，產品的壽命預測與可靠性評估變得更加困難。針對難以在有限時間內觀測到失效，但可以觀測到性能隨時間退化的產品而言，基於產品性能退化信息預測產品的壽命及其可靠度成為一種有效的途徑。為了在更短的時間內觀測到產品性能的退化，出現了加速退化試驗的技術。
在產品的整個壽命周期中，主要包括三類失效階段：早期失效階段、偶然失效階段和退化失效階段。加速退化試驗技術是針對退化失效階段的產品，在其失效機理不變的前提下，通過加大應力的方法在較短的試驗時間內獲得比正常應力下更多的產品性能退化信息，並通過分析性能退化信息及應力外推預測產品在正常應力下的壽命及其可靠度的技術。顯然，如何通過加速退化試驗數據實現對產品壽命及其可靠度的準確預測是加速退化試驗壽命預測需要解決的關鍵技術。
1.1可靠性工程及壽命預測概述
1.1.1可靠性工程及可靠性試驗
可靠性工程是目前武器裝備、航空航天等重大領域的關鍵技術問題。我國長征係列運載火箭可靠性已經達到國際先進水平，為了達到重大航天工程的係統要求，目前仍致力於星箭的高可靠工程。我國大飛機工程總體確定的關鍵技術中包括了長壽命高可靠技術。在探月工程中，為實現多次軌道機動和複雜環境下衛星的可靠運行，各升空係統的高可靠問題處於極端重要的地位。由於高可靠性的進展，高可靠長壽命的驗證與評價也成為迫切的工程需求。在導彈貯存定壽中，由於缺乏有效的長壽命預測技術，普遍采用保守預測結合延壽的方法。美國的“大力神Ⅱ”液體導彈的首次定壽為7年，貯存到期以後又延壽到19年。我國的裝備定壽延壽與衛星在軌運行同樣存在類似問題。
產品的可靠性是設計和製造出來的，也是試驗出來的。通過可靠性試驗，可以暴露產品設計中存在的問題，經分析和改進設計，使產品可靠性逐步得到增長，最終達到預定的可靠性水平；通過可靠性試驗還可以驗證產品可靠性指標是否達到規定的要求。
可靠性試驗工作貫穿於產品的全壽命周期，是評價產品可靠性的一個重要手段，是可靠性工程的一個重要環節。為了確定產品中元器件、零部件的失效率，以便為產品可靠性設計提供依據，要進行失效率試驗；在產品的研製階段，為了保證產品具有一定的可靠性水平或提高產品的可靠性，要通過可靠性研製試驗暴露產品的缺陷，進而進行分析，並采取有效的糾正措施，使產品的可靠性得到保證或提高；在設計定型前，要對產品進行可靠性鑒定試驗，驗證產品是否達到規定的指標，為產品設計定型提供依據；在生產階段，對批生產的產品在交付使用前，要通過可靠性驗收試驗來對產品的可靠性進行驗證驗收，對用戶而言，合格的接收，不合格的拒收；在研製階段和生產階段，產品均要實施環境應力篩選，以便發現和排除不良元器件、製造工藝或其他原因引入的缺陷造成的早期故障；在使用維護階段，為了了解產品在使用現場的可靠性水平，要進行外場試驗，等等。
壽命試驗是指為了測定產品在規定條件下的壽命所進行的試驗。廣義而言，壽命試驗也屬於可靠性試驗，但壽命試驗主要針對具有耗損特性的產品。壽命試驗的目的是驗證產品在規定條件下的使用壽命、貯存壽命。通過壽命試驗，還可以發現設計中可能過早發生耗損故障的零部件，並確定故障的根本原因和可能采取的糾正措施。
產品可靠性通常用平均故障間隔時間（MTBF），也稱平均壽命，和故障率λ（t）等參數來度量。耐久性通常用首次大修期限（簡稱首翻期）、可靠壽命、翻修間隔期和總壽命等參數來度量。估算產品壽命必須以所確定的產品耗損特性為依據，可以通過使用中的耗損故障數據來評估壽命，也可以用壽命試驗來評估。
現代產品複雜程度越來越高，功能越來越強大的同時，人們對產品壽命與可靠性要求也在不斷提高，高可靠性、長壽命產品越來越多。由於試驗時間和經費的限製，模擬產品全壽命周期預期經曆各種使用條件的可靠性與壽命試驗技術已經遠遠不能滿足產品發展的需要，加速試驗方法應運而生。加速試驗是為了縮短試驗時間，在不改變產品失效機理的情況下，采用較產品正常使用條件（正常應力）更加嚴酷的試驗條件（加速應力）而進行試驗的一種內場試驗方法。通過加速試驗可以快速暴露產品的設計和工藝缺陷，並進行分析和采取糾正措施，使產品更加“健壯”；通過加速試驗，可以在有限的試驗時間內獲得產品壽命與可靠性信息，從而預測或評估產品正常使用狀態下的壽命與可靠性。
1.1.2壽命預測
英國專家Somerville教授從使用壽命終結的角度出發，將壽命分為三類：
（1）功能性使用壽命又稱自然壽命或物質壽命。指在正常使用、正常維護、不加維修加固的條件下，產品因受工作環境中各種因素的破壞而逐漸發生退化後，產品不能滿足承載能力或正常使用要求時的期限；也是指產品從投入使用開始，直到因物質磨損而不能繼續使用、報廢為止所經曆的全部時間。它主要由設備的有形磨損和疲勞載荷所決定。功能性使用壽命受有形磨損影響、以摩擦損耗為主，根據磨損壽命來確定；受疲勞載荷作用影響明顯的，根據疲勞壽命來確定。
（2）技術性使用壽命又稱有效壽命。是產品使用到不再滿足技術實用要求的期限；也是指產品從投入使用到因技術落後而被淘汰所延續的時間。它主要是由產品的無形磨損所決定，一般比功能性使用壽命要短。而且，科學技術進步越快，技術壽命越短。如橋梁的行車能力已不能適應新的需要、結構的用途發生改變等。
（3）經濟性使用壽命是產品使用到繼續維修保留已不如拆換更為經濟時的期限；也是指產品從投入使用開始，到因繼續使用在經濟上不合理而被更新所經曆的時間。它是由維護費用的提高和使用價值的降低決定的。
這三種使用壽命之間既有聯係，又有區別，目前人們所說的壽命基本上是指功能性使用壽命。
根據產品的運行狀態進行壽命預測，合理地組織生產，適時淘汰並及時購置替換產品以保持生產和運行的連續性，具有極為重要的意義。壽命預測可分為早期預測和中晚期預測。早期預測是確定產品的設計壽命或計算壽命，主要以理論的方法進行。中晚期預測是指產品累計運行時間已超過或遠超過設計壽命，通過對其運行曆史的分析、無損探傷及金相檢驗等多種檢驗鑒定、斷裂力學計算以及其他直接和間接的壽命預測技術作為科學依據，評估產品還能夠繼續安全運行的時間，即產品的剩餘壽命。通常說的壽命預測主要是指剩餘壽命預測，也稱為剩餘壽命評估評定。壽命預測是建立在對大量積累的壽命資料占有、分析、實地檢驗、試驗等，這些技術稱為剩餘壽命預測技術，簡稱壽命預測。
延長產品壽命已成為世界各國競相關心的話題，並已取得了大量的成果。我國經濟高速發展，進口或自主製造了許多產品，為了充分發揮其作用，需要利用科學、有效的技術方法對產品進行壽命診斷、壽命管理，做好預測壽命及延長壽命工作。壽命預測旨在確保產品安全運行、防止災難性事故發生及延長使用壽命。通過壽命預測可以做到：
①掌握部件所用材料隨運行時間增長其材質性能變化的規律及長期運行後的老化程度；②發現產品缺陷，監督其發展狀況，掌握產品健康水平；③確定壽命損耗率，預測剩餘壽命；④提出合理運行方式；⑤為製定產品檢修、維護、改造、更換方案及事故措施提供科學依據；⑥延長超期服役產品的運行壽命。
我國的壽命預測工作雖然已提出多年，但仍處於比較初級的階段，僅限於某些技術專業內的活動，而且隻作為對個別產品、個別部件必要時的安全評估手段。國外一些先進企業為了安全和經濟，會定期對生產設施進行壽命評估和安全分析。
1.2可靠性試驗技術
按照試驗所施加的應力強度分類，可靠性與壽命試驗可分為正常應力試驗和加速應力試驗。正常應力試驗又稱為模擬試驗。加速試驗又稱為激發試驗，分為加速應力試驗、加速壽命試驗和加速退化試驗，其中加速應力試驗包括可靠性強化試驗（高加速壽命試驗）和高加速應力篩選等。
模擬試驗的特點是，盡可能地模擬任務剖麵的真實使用條件，而且是典型的真實條件，再加上設計裕度來確保產品的可靠性。因此，模擬的真實程度和設計裕度的大小便成為兩個關鍵的因素。要提高可靠性就必須對使用條件進行更精確的模擬和提高設計裕度，但往往在產品的研製階段更精確的模擬真實使用條件根本不可能，而提高設計裕度又會增大成本。
激發試驗突破了模擬試驗的思路，在產品研製階段，不模擬武器裝備任務剖麵的真實使用條件，而用人為施加強化應力的方法，加速激發潛在的缺陷，經分析改進、根除缺陷來提高產品可靠性，達到產品“健壯”的目的。
1.2.1正常應力試驗技術
對可靠性進行係統的研究是從20世紀50年代初開始的。為解決軍用電子設備可靠性問題，美國軍方及工業界便有組織地開展可靠性研究。1951年，美國航空無線電公司（ARINC）開始了最早的一個可靠性改進計劃“ARINC軍用電子管計劃”。1952年，美國國防部成立了電子設備谘詢組（AGREE）。1955年，AGREE開始實施一個從設計、試驗、生產到交付、貯存和使用的全麵的可靠性發展計劃，並於1957年發表了《軍用電子設備可靠性》的研究報告。該報告從9個方麵闡述了可靠性設計、試驗及管理的程序及方法，確定了美國可靠性工程的發展方向，也引領了世界可靠性工程的發展。前蘇聯於1958年召開了全蘇電子設備可靠性討論會，提出提高電子設備可靠性的七年規劃。日本於1960年成立了可靠性及質量控製專門委員會。英國在1961年成立了全國可靠性及質量委員會。
可靠性驗證試驗是最先發展起來的一種模擬試驗。隨著可靠性工程研究工作的不斷深入，可靠性試驗技術的研究也取得了進展，並頒發了一係列關於可靠性驗證試驗的標準。美國國防部於1963年5月頒發了可靠性試驗標準MIL-STD-781《可修複電子設備可靠性試驗等級和接收/拒收準則》，隨後又進行了不斷的修改和充實，先後頒發了MIL-STD-781A（1965）、MIL-STD-781B（1967）、MIL-STD-781C（1977）；在1986年10月又頒發了MIL-STD-781D《工程研製、鑒定和生產的可靠性試驗》，並於1987年頒發了與781D配套使用的手冊MIL-HDBK-781《工程研製、鑒定和生產的可靠性試驗方法、方案和環境》；1996年4月，又頒布了MIL-HDBK-781A《工程研製、合格鑒定和生產用的可靠性試驗方法、方案和環境》，以代替MIL-STD-781D和MIL-HDBK-781。至今傳統的模擬試驗仍然是美國為保障軍工產品研製階段可靠性而實施的主要試驗手段之一。蘇聯也在20世紀70年代開始製定可靠性試驗標準。國際電工委員會IEC對民用產品的可靠性試驗製定了相應的標準IEC-605。
可靠性增長試驗是另一種得到廣泛應用的模擬試驗。
早在20世紀50年代，美國就已經開始可靠性增長技術的研究。1962年，JTDuan在分析大量試驗數據的基礎上提出了Duane模型。1969年3月，美國國防部頒發軍用標準MIL-STD-785A《係統、設備研製與生產的可靠性大綱》，首次將可靠性增長作為可靠性工作中必須進行的一項內容。1972年，美國陸軍裝備係統分析中心（Army Materiel Systems Analysis Activity）的LHCrow在Duane模型的基礎上提出了可靠性增長的AMSAA模型（或稱Crow模型）。
1977年，美國海軍頒發軍用標準MIL-STD-2068《可靠性研製試驗》，以便在海軍的合同中貫徹“試驗—分析—改進—再試驗（Test，Analyze and Fix，TAAF）”這一新的要求。1978年，美國海軍頒發軍用標準MIL-STD-1635《可靠性增長試驗》，采納了Duane模型。
1980年，美國國防部頒發DoD5000.40《可靠性和維修性》和MIL-STD-785B《係統、設備研製與生產的可靠性大綱》，這兩個文件將TAAF作為國防部內的要求製度化，不過都沒有提供方法指南。1981年，美國國防部頒發軍用手冊MIL-HDBK-189《可靠性增長管理》，為訂購方和承製方提供了可靠性增長管理的程序，指出可靠性增長管理是係統工程過程的一個組成部分。MIL-HDBK-189建議，使用Duane模型進行可靠性增長試驗計劃的製定，使用AMSAA模型或者Duane模型對可靠性增長情況進行評估，並介紹了8個離散型增長模型和9個連續型增長模型。
1984年，美國國防部頒發軍用手冊MIL-HDBK-338《電子產品可靠性設計手冊》，對可靠性增長問題進行了比較全麵係統的闡述。1986年，美國海軍出版了手冊NAVSOP-6071《最好的實踐》，詳細描述了TAAF的正確使用方法。
1986年10月，美國國防部頒發軍用標準MIL-STD-781D《工程研製、鑒定和生產的可靠性試驗》，這是一個僅包括定義、一般要求和具體任務概述的綱領性文件，對可靠性增長試驗和環境應力篩選試驗提出了明確要求。1987年7月，美國國防部頒發軍用手冊MIL-HDBK-781《工程研製、鑒定和生產可靠性試驗方法、方案和環境》，與MIL-STD-781D配套使用，提供了各種試驗方法、試驗方案和環境剖麵。采納Duane方法和AMSAA方法作為可靠性研製與增長試驗的評估方法。
1989年10月，國際電工委員會頒發國際標準IEC61014《可靠性增長大綱》，規定了編製可靠性增長大綱的要求和導則，闡明了可靠性增長的概念，以及可靠性增長管理、計劃、試驗、失效分析和改進技術。1995年6月，國際電工委員會頒發國際標準IEC61164《可靠性增長—統計試驗與估計方法》，給出了基於單台產品失效數據進行可靠性增長評估的AMSAA模型和數值計算方法。2002年，在國際電工委員會第66屆大會上對IEC61014的CDV版進行了研討，形成了FDIS版，使之更便於操作，並對受試產品的數量加以限製，在保留AMSAA模型的基礎上，擬增加用於可靠性增長計劃的Krasich和Bayes模型、用於可靠性增長評估的IBM/Rosner模型等。
在我國，最早是由電子工業部門開始開展可靠性工作的。在20世紀60年代初他們就進行了有關可靠性評估工作。以後隨著對可靠性工作的深入研究和有關部門的共同努力，從20世紀80年代初開始國家標準局、國防科學技術工業委員會以及各工業部門陸續頒布了各類可靠性和維修性標準，其中包括可靠性試驗標準。如國家標準局在1979年頒布了GB 1772—1979《電子元器件失效率試驗方法》；1986年頒布了設備可靠性試驗係列標準GB 5080.1～7—1986；1987年頒布了設備可靠性推薦的試驗條件係列標準GB 7288.1～2—1987等。1994年，國家技術監督局頒發國家標準GB/T 15174—1994《可靠性增長大綱》，等效采用國際標準IEC 61014—1991。我國武器裝備可靠性試驗比較規範的開始是從1988年國軍標GJB 450—1988《裝備研製與生產的可靠性通用大綱》頒布之後。隨著國軍標GJB 450—1988的頒布，國防科工委針對軍用武器裝備的特點，參照美國軍用標準，先後頒布了多個可靠性試驗標準。如：參照美軍標MIL－STD－781D和美國軍用手冊MIL-HDBK-781，於1990年頒布GJB 899—1990《可靠性鑒定和驗收試驗》；1992年頒布了GJB 1407—1992《可靠性增長試驗》；1995年，參照美國軍用手冊MIL-HDBK-189，頒發國家軍用標準GJB/Z 77—1995《可靠性增長管理手冊》。各工業部門也針對本行業的特點，先後頒布了各類可靠性試驗標準，如航空工業部門於1987年頒布了HB 6139—1987《航空機載設備可靠性試驗（鑒定和驗收）》。
由於我國的軍用標準體係是按美國的軍用標準體係製定的，所以其主要技術內容是等同采用，沒有什麼差異，隻不過按我國的語言習慣，在布局和格式上重新編排，並刪掉個別我國技術水平達不到或不適用的內容。因此，我國可靠性試驗標準是緊隨美國可靠性標準的發展而發展的。
20世紀80年代初開始，為了貫徹落實“軍工產品質量第一”方針，不斷提高航空裝備的可靠性水平，國防科工地委組織軍內外有關部門的專家，經過較長時間的調研論證，在總結了我國壽命和可靠性工作的經驗，並汲取國外適合我國國情的有關概念和方法的基礎上製定了《航空技術裝備壽命和可靠性工作暫行規定》（試行）。原國防科工委於1985年10月5日以（1985）科六字第1325號文頒布了《暫行規定》。後來，為了具體實施《暫行規定》，又相繼分別製定和頒發了關於飛機、航空發動機、機載設備、機載武器係統壽命和可靠性工作的八個附件。
通過多年的工程實踐，近年來，總裝備部已開始修訂有關標準。例如，2004年頒發了GJB 450A—2004《裝備可靠性工作通用要求》，2009年頒發了GJB8 99A—2009《可靠性鑒定和驗收試驗》。
可靠性增長摸底試驗是根據我國國情在產品研製階段而提出的一種模擬試驗，經過多年的工程實踐證明，可靠性增長摸底試驗對確保產品研製的順利進行是非常有效的。目前，可靠性增長摸底試驗已作為一種可靠性研製試驗被列入到GJB 450A—2004中。
1.2.2加速試驗技術
激發試驗的最初形式是20世紀50～60年代的老化（老煉）試驗，所施加的應力是高溫及後續的溫度循環、溫度衝擊等。1979年，美國海軍頒布了海軍生產篩選大綱NAVMAT P-9492。由於篩選的目的是激發、排除缺陷，故所施加的應力不必模擬真實環境，隻要激發的效率越高越好，所以NAVMAT P-9492在美國海軍裝備實施後收到了很好的效果，產品可靠性得到了很大的提高。1982年，美國環境科學學會又頒布了指導性文件《電子產品環境應力篩選指南》，使應力篩選進入一個蓬勃發展的時期。在此同時，美國國防部還頒發了通用標準，如：MIL-STD-2164《電子產品環境應力篩選方法》、MIL-HDBK-344《環境應力篩選手冊》等，使應力篩選進入一個更規範發展的階段。