استاندارد MIL-STD-810

ملاحظات مهندسی محیط زیستی (MIL-STD-810)، استاندارد نظامی ایالات متحده آمریکا است که دستورالعملی جامع برای بهینه سازی طراحی محیطی تجهیزات و نیز محدودیت های آزمایش برای ایجاد شرایطی که ابزار  در طول عمر مفیدش تجربه میکند، فراهم می سازد. در واقع این استاندارد در پی ساماندهی آن دسته از متدهای چمبرتست است که تاثیرات محیطی بر ابزار و وسایل را شبیه سازی میکنند به جای مدل کردن خود شرایط محیطی. اگرچه این استاندارد به صورت خاص برای کاربردهای نظامی تدوین شد اما برای کالاهای تجاری نیز کاربرد دارد.

راهنمای استاندارد و روش های این تست درصدد هستند تا:

توالی فشار، مدت زمان و مراحل سیکل عمر مفید وسایل را مشخص کنند.

با آنالیزهای پیشرفته و معیارهای تست مرتبط با تجهیزات بهینه سازی شوند.

کارایی ابزار را هنگامی که در معرض فشارهای محیطی قرار میگیرند ارزیابی کنند.

نقص ها و کاستی ها و عیوب طراحی، مصالح سازنده، پروسه تولید، تکنیک های بسته بندی و متدهای نگهداری را شناسایی کنند.

و در نهایت تطابق با الزامات قراردادی را نشان دهد.

چشم انداز و اهداف MIL-STD-810

استاندارد MIL-STD-810 دامنه گسترده ای از شرایط محیطی را شامل میشود؛ شرایط فشار پایین برای تست ارتفاع، قرار گرفتن در معرض دماهای بالا و پایین به علاوه ایجاد شوک های دمایی، شرایط بارانی( که شامل باران های طوفانی و تگرگ میشود)، رطوبت، قارچ های محیطی، مه نمکی برای آزمون زنگ زدگی، شن و غبار، اتمسفر انفجاری (ترکیبی از مواد به شدت قابل انفجار با هوا)، فرآیند نشت، شتاب، شوک و شوک ناشی از حمل و نقل، ارتعاشات تیراندازی و لرزش های تصادفی.

این استاندارد مدیریت فرآیندهای زیست محیطی و فرآیندهای مهندسی را توصیف می کند که می تواند ارزش زیادی برای ایجاد اطمینان در مورد ارزشمندی زیست محیطی و دوام کلی سیستم طراحی داشته باشد. این استاندارد شامل برنامه ریزی کاربردی نظامی و جهت گیری مهندسی برای در نظر گرفتن تأثیرات استرس زیست محیطی بر روی تجهیزات در تمام مراحل عمر مفید آنها است. این سند طراحی یا مشخصات آزمون را تحمیل نمی کند. در عوض، پروسه بهینه ای را توصیف میکند که منجر به طراحی واقع گرایانه متریال ها بر مبنای نیازهای عملکردی سیستم میشود. در نهایت، محدودیت های ذاتی در آزمایشات آزمایشگاهی وجود دارد که ضروری است از قضاوت مهندسی مناسب برای استخراج نتایج آزمایشگاهی نسبت به نتایجی که ممکن است تحت شرایط واقعی استفاده از سیستم بدست  آید، استفاده شود. در بسیاری از موارد، تنش های محیطی در دنیای واقعی (به طور جداگانه یا ترکیبی) در آزمایشگاه نمی تواند تکرار شود. بنابراین، کاربران نباید فرض کنند که موردی که آزمون آزمایشگاهی را می گذراند، لزوما از پس آزمایش های محیطی یا میدانی نیز بر می آید.

تاریخچه و تکامل

در سال ۱۹۴۵، نیروی هوایی ارتش آمریکا مشخصاتی را ارائه داد که نخستین متدولوژی متداول برای آزمایش تجهیزات تحت شرایط محیطی شبیه سازی شده را توصیف میکند. این سند نمونه اولیه استاندارد MIL-STD-810 محسوب میشود. در سال ۱۹۶۵، USAF (نیرو هوایی ایالات متحده) یک گزارش فنی با داده ها و اطلاعات در مورد ایجاد و توسعه آزمایش های محیط زیست طبیعی و القاء شده برای تجهیزات هوا و فضا و تجهیزات زمینی منتشر کرد. با استفاده از این سند، مهندس طراح درک روشنی از تفسیر، کاربرد و ارتباط آزمایش های محیطی با تجهیزات و مواد نظامی داشت. موسسه علم و فناوری محیط زیست (IEST) ،یک نهاد فنی غیرانتفاعی، کتاب تاریخ و اصولِ MIL-STD-810 را به منظور بررسی پروسه فکری که منجر به تکامل این استاندارد شد، منتشر کرد. این کتاب همچنین تاریخچه توسعه روش های آزمون، توضیحاتی برای دلایل بسیاری از تغییرات رویه ای، راهنمایی برای بسیاری از روش های تست و رویکردی آینده نگرانه در استاندارد مذکور را ارائه می دهد.

سری تست MIL-STD-810 در ابتدا در واقع تست های عمومی محیطی تلقی میشدند. اولین نسخه MIL-STD-810  در سال ۱۹۶۲ شامل تنها یک جمله بود که به کاربران اجازه میداد تا تست ها را به منظور تغییر شرایط محیطی ویرایش کنند. نسخه های بعدی اساسا داری همان عبارت بودند اما دقیقا موضوع آزمون ها را مشخص نمیکردند تا اینکه نسخه MIL-STD-810D  فرا رسید. این تست، یکی از مهمترین بازبینی های آزمون استاندارد محسوب میشود که به طور عمده بر تست های شوک و لرزش تمرکز میکند که به صورت خیلی دقیق شرایط محیطی و واقعی را برای آزمایش مهیا میکند. در ادامه MIL-STD-810F  به صورت خاص بر متدهای آزمایش تمرکز کرد و شرح کلی مراحل و چگونگی انجام انها را توصیف کرد. اخیرا و در ویرایش MIL-STD-810G ، تست روش ۵۲۷  به کار برده میشود که از محرک های ارتعاش چندگانه برای انجام لرزش چند محوری استفاده می شود که به طور همزمان همه رزونانس های ماده را تحریک می کند و موجب شبیه سازی ارتعاشات جهان واقعی می شود. این رویکرد در واقع جایگزین متد انجام آزمون سه گانه میشود؛ در آزمون سه گانه ابتدا ماده در جهت x سپس در جهت y و در نهایت در جهت z دچار لرزش میشود.

MIL-STD-810G ؛ قسمت اول – دستورالعمل عمومی

قسمت اول MIL-STD-810G نقش مدیریت، مهندسی و فنی در طراحی محیطی را توصیف می کند. و بر پروسه بهینه سازی طراحی و نیز شاخص های آزمون در یک شرایط محیطی خاص که تجهیزات ممکن است با آن مواجه شوند، تمرکز میکند. ضمیمه های جدید از متن ارائه شده مختصری از قسمت اول پشتیبانی می کند و فرآیند بهینه سازی را توصیف می کند (به طور سیستماتیک اثرات مخربی را که عوامل مختلف محیطی ممکن است بر روی یک تجهیزات خاص در طول عمر مفید آن داشته باشند، در نظر میگیرد) و این روند را در کل چرخه عمر تجهیزات به منظور رفع نیازمندی های کاربر به کار می گیرد.

قسمت دوم MIL-STD-810G حاوی روش های آزمایشگاهی محیطی است که به منظور به کار گیری آنها بایستی به دستورالعمل های عمومی در قسمت اول توجه داشت. به استثنای روش Test 528، این روش ها اجباری نیستند، بلکه بهترین روش برای به دست آورده دقیق ترین داده های آزمایشگاهی پیشنهاد شده است. هر روش آزمایشی در بخش دوم شامل برخی داده های محیطی و مراجع است و گزینه های ویرایشی ویژه ای را برای کاربر پیشنهاد میکند. هر روش آزمون، مهندسِ تست را با توصیف امکانات و روش های بهینه آزمایش، پشتیبانی می کند. این فرایندهای مدیریتِ محیطی و مهندسی می تواند ارزش زیادی برای ایجاد اطمینان در مورد ارزشمندی زیست محیطی و دوام کلی تجهیزات و مواد داشته باشد. با این وجود، کاربر باید این موضوع را مد نظر قرار دهد که محدودیت های ذاتی آزمایشگاهی اجتناب ناپذیر است و ضروری است که  در قضاوت مهندسی به هنگام استخراج نتایج آزمایشگاهی،  به نتایجی که ممکن است تحت شرایط سرویس واقعی به دست آید نیز توجه کند.در بسیاری از موارد، تنش های محیطی در دنیای واقعی (به طور جداگانه یا ترکیبی) در شرایط آزمایشگاهی قابلیت شبیه سازی را ندارند بنابراین، کاربران نباید فرض کنند که یک سیستم یا مولفه ای از آن که از تست های آزمایشگاهی سربلند بیرون می آید در شرایط میدانی و واقعی نیز این چنین عمل میکند.

MIL-STD-810G : قسمت دوم – متدهای تست آزمایشگاهی

MIL-STD-810G ؛ قسمت سوم – مناطق جهانی آب و هوا

قسمت سوم شامل خلاصه ای از داده ها و راهنمایی های آب و هوایی است که از منابع مختلف جمع آوری شده است که شامل Ar 70-38 ، پژوهش، توسعه، تست و ارزیابی ماده برای شرایط آب و هوایی میشود. نسخه پیش نویس AR 70-38 به منظور به کارگیری شرایط محیطی هوا-زمین، فاکتورهای محیطی و استانداردهای اتمسفریک و شرایط اقلیمی ارائه شد. این قسمت همچنین یک راهنمای جامع برای انجام تست های آزمایشگاهی در شرایط آب و هوایی متفاوت محسوب میشود.