保證試驗

如果你找不到那個會殺死零件的瑕疵，你可以改成刻意讓弱的零件先安全地壞掉，在出貨之前。保證試驗（proof testing）做的正是這件事：每一個零件都被刻意加載一次到一個比它在服役中會遇到的都還高的保證應力。任何藏著大到撐不過那應力的瑕疵的零件，都會當場在試驗台上斷裂、被丟棄，而每一個存活下來的零件則被認證合格。這和把每一個潛水氣瓶或吊鏈在託付性命之前先做壓力測試，是同一套邏輯。

它給的保證很精確。施加一個保證應力 sigma_p，意味著任何含有大於該應力臨界尺寸 c_proof = (1/pi) times (K_IC / (Y times sigma_p))^2 瑕疵的零件，都會在試驗中失效。所以每一個存活者都被保證只含有小於 c_proof 的瑕疵，這等同於保證一個大於 sigma_p 的最低強度。用統計的語言說，保證試驗把韋伯強度分布的弱下尾截斷，砍掉不可靠的零件，留下一個有著堅實下限的族群。為了同時防範延遲失效，保證應力被設在遠高於服役應力處，而荷載被快速施加與移除，使得試驗本身期間的次臨界裂縫成長受到限制；配上一個慢裂縫成長模型，這甚至能保證一個服役中的最短失效時間。

保證試驗之所以重要，是因為當單一隱藏瑕疵就足以致命、而非破壞檢測無法可靠找到僅幾十微米的瑕疵時，它是認證個別脆性零件的唯一辦法。它被用於最攸關安全的陶瓷：火箭噴嘴元件、光學纖維、人工心臟瓣膜。但它帶有真實的代價與危險，誠實要求把它們點名。保證試驗本身把每個零件重重加載，可能養出次臨界裂縫，這就是為什麼卸載必須快；過於嚴苛的保證應力會損傷本來良好的零件；而那份保證只對試驗當下存在的瑕疵成立，所以零件之後仍可能因搬運、腐蝕、或慢裂縫成長而劣化。保證試驗是一張強大的安全網，但它必須配上一個壽命模型，不能單獨信賴。