基于应力分解法的整机加速因子预计方法研究

提出了计算整机加速因子的新方法.将整机的失效率通过定量分析方法按照部件、失效模式和应力的顺序逐级下分,从而得到各敏感应力的失效率,再通过加速模型计算各失效模式在加速应力下的失效率.最终可以得到整机在加速应力下的失效率,进而计算出整机加速因子.以典型电子产品为例,预计了弹上计算机在温度、湿度、振动综合环境应力下的加速因子为153.5.     

地面雷达可靠性加速试验方法研究

目的缩短可靠性鉴定时间,降低试验费用,形成工程化方法。方法以GJB 899A—2009为依据,根据雷达产品的实际特点,选择合适的定时统计试验方案,确定可靠性鉴定试验剖面。参考国内外加速试验标准,运用阿伦尼乌斯模型、Norris-Landzberg模型、疲劳累积损伤模型对可靠性鉴定试验剖面中温度、温度循环、振动应力水平进行加速,分别给出温度、温度循环、振动应力加速因子计算方法,得到加速条件下的等效试验剖面及故障时间。结果通过可靠性加速试验等效剖面计算,雷达可靠性鉴定试验时间由1100 h等效为加速条件下367h。结论地面雷达可靠性加速试验方法能够明显缩短试验时间,降低试验成本,可以在工程中推广应用。     

基于薄弱环节的整机加速因子计算

目的当薄弱环贮存寿命都服从指数分布或都服从形状参数相同的威布尔分布时,给出整机加速因子与薄弱环节加速因子关系的公式;若形状参数不同时,给出整机加速因子的取值范围。方法将各个薄弱环节做串联系统处理,利用不同可靠度时常应力和加速应力下系统贮存寿命的关系,计算整机加速因子或给出加速因子范围。结果基于不同薄弱环节数据,总结出整机加速因子或取值范围的计算方法。结论针对系统存在薄弱环节并且薄弱环节寿命服从一定的分布时,可以通过该方法计算出整机加速因子或加速因子的取值范围。     

无人水下航行器推进电机可靠性加速试验方法研究

目的用加速试验方法替代常规试验方法,达到缩短研制周期、节约研制成本、提高试验效率的目标。方法通过对推进电机的故障模式及影响分析,确定电机的绕组和控制驱动器的功率器件为薄弱部位,考虑到产品的水下应用环境,采用温度应力加速试验方法。结合绕组和功率器件与温度的数学模型及试验数据,计算出加速因子。结果设计了用173 h的满功率工作试验来考核产品平均无故障时间5500 h的可靠性加速试验方法。结论该试验方法对同类产品可靠性加速试验具有一定的借鉴意义。     

基于故障物理和数理统计相结合的可靠性加速试验方法

目的 研究通过加速试验在较短时间内对高可靠性、小子样电子产品的可靠性进行评估的方法.方法 分析可靠性加速试验方案的特点,梳理可靠性加速试验方案制定的基本流程,通过结合数理统计和故障物理技术,研究加速应力的确定方法和加速因子的计算模型,给出加速试验条件及试验时间的确定流程以及相应的试验结果评估方法,并进行案例应用.结果 该方法克服了常规可靠性加速试验方案设计中仅依靠经验并需要大样本量的缺点,科学有效地解决了高可靠性、小样本产品的可靠性加速试验方案设计问题,形成了电子设备基于故障物理和数理统计相结合的可靠性加速试验方案设计方法,经验证合理可行.结论 该试验方法能够满足当前可靠性要求高、进度紧、受试样品有限的武器装备研制的需求.     

考虑延缓纠正的双应力加速可靠性增长试验方法

目的 缩短传统加速可靠性增长试验时间,以及考虑延缓纠正方式对产品可靠性的影响。方法 提出考虑延缓纠正的双应力加速可靠性增长试验方法,首先,采用基于延缓纠正AMSAA模型跟踪可靠性增长过程,并采用极大似然估计方法估计模型参数;其次,以温度和振动作为加速应力为例,开展加速寿命试验,获得试验数据,基于广义艾琳模型,通过最小二乘估计方法得到加速系数;然后,将产品可靠性外推到正常应力水平。结果 航空蓄电池应用案例分析表明,与基于单应力加载的高应力加速可靠性增长试验相比,所提方法能够缩短29.4%的试验时间,并且采用延缓纠正方式对产品的可靠性有影响。结论 为产品在双应力加载方式和采用延缓纠正方式下开展高应力加速可靠性增长试验的可靠性评估提供了技术手段。     

基于性能参数退化的发动机推进剂加速退化试验建模

目的 针对某火箭弹发动机推进剂加速退化试验数据,建立性能参数退化模型,分别基于最大伸长率和最大抗拉强度等不同参数,计算推进剂的激活能和不同温度下的加速因子。方法 建立基于退化轨迹的性能参数退化模型,对发动机推进剂进行加速退化试验建模,利用最小二乘法计算性能变化参数,利用阿伦尼斯模型计算加速模型的参数,并得到激活能和加速因子。结果 针对推进剂加速试验数据,给出推进剂激活能和不同温度下加速因子的计算方法。采用基于退化轨迹的性能参数退化模型,可有效评估推进剂的寿命。结论 该方法可有效地对推进剂加速试验数据进行建模,给出激活能和加速因子,更能反映推进剂的寿命特征,为寿命评估提供支撑。     

某灵巧弹药红外敏感器部件贮存加速寿命试验应力的研究

对于结构复杂的新型弹药元件,难以通过传统的统计试验方法来验证其可靠性,而现阶段基于模型的加速寿命试验方法受到加速模型的限制,只适应于元器件级及材料级的传统弹药元件。在明确某灵巧弹药红外敏感器部件结构特征的基础上,以步进加速寿命试验理论与方法为依据,逐一对各组件进行分层次的贮存失效分析,归纳出贮存环境中导致红外敏感器部件失效的主要应力类型,并提出该部件可采取恒定湿度、步进温度的加速寿命试验方法进行可靠性验证。     

导弹产品基于阿伦尼乌斯方程的环境等效温度计算方法

目的基于阿伦尼乌斯方程,讨论弹上产品加速贮存试验计算加速因子过程中的正常应力水平,即环境等效温度的计算方法。方法根据导弹武器考察周期内的贮存使用环境温度数据,利用阿伦尼乌斯方程在加速应力水平下对应于贮存使用环境不同温度点的加速贮存试验时间之和,与在等效温度下的加速贮存试验时间相等建立方程,得出等效温度的计算公式,并用数据计算结果进行对比分析。结果理论分析和算例均表明,环境等效温度不仅与导弹武器在贮存使用过程中的环境温度及其分布有关,还与试验对象的活化能有关,对加速贮存试验时间的影响很大。结论在对弹上产品开展加速贮存试验计算加速因子过程中,应根据导弹武器贮存使用过程中的环境温度剖面和试验对象的活化能计算等效温度,作为正常应力水平值。     

板级电子产品加速因子预计方法研究

针对长寿命、高可靠电子产品加速因子的确定极为困难以及需要获取大量的可靠性试验数据的难题,在合理假设的基础上,提出了板级电子产品的加速因子预计方法,推导了综合预计模型。该方法基于平均失效率的概念,采用由底层数据向上层结构综合的思想,利用产品各组成单元的加速因子和平均失效率以及综合加速因子预计模型,将各单元信息进行了综合,得到了板级电子产品的等效加速因子。所预计的加速因子既可为产品的加速试验条件的制定提供参考,也可为小子样产品的可靠性与寿命评估增加信息量。最后,采用该方法对某通讯设备上的印制电路板温度影响下的加速因子进行了预计,得到了合理的结果,证明了该方法是正确的、有效的。     

弹上电子部件加速因子估计方法研究

目的针对高可靠长寿命的弹上电子部件在实际贮存环境温度起伏变化的情况,研究基于等效温度的加速因子估计方法。方法首先剖析弹上电子部件失效机理,然后基于阿伦尼斯模型,分析加速应力与实际环境温度的对应关系,求解实际环境等效温度,进而估计加速因子,最后通过某型导弹综合控制器中的时序控制电路板,验证该方法的工程适用性。结果该方法能够真实反映环境温度情况,且与传统加权平均温度计算方法相比,加速因子估计和加速试验时间预测更准确,且随着实际环境温度起伏的增大,优势更加明显。结论该方法在实际贮存环境温度起伏变化的情况下,能够有效提高加速因子估计和加速寿命试验时间预测的准确性,为弹上电子部件加速寿命试验方案设计提供可靠依据,对其他高可靠长寿命产品的加速因子估计也具有一定的参考价值。     

加速贮存寿命试验及可靠性评估

目的针对工程实际中设备在贮存期间遭受的环境应力种类繁多,而常用的贮存加速寿命试验往往只考虑单应力,不能反映产品真实环境应力问题,提出综合应力下的步退应力加速贮存寿命试验方法。方法设备级电子产品由于其组成结构复杂,失效模式难以确定,引入反映综合应力的可靠性增长理论,对试验数据采用Duane模型进行增长趋势检验,得到加速因子和加速模型,进一步得出正常应力下的设备寿命。结果综合环境下步退应力加速贮存寿命试验方法可综合考虑各环境应力对设备寿命的影响,采用可靠性增长理论评估可有效评估失效模式复杂的设备寿命特征。结论该方法可以综合考虑各环境应力对设备的影响,更能反应设备的振动环境条件,采用可靠性增长理论对加速试验进行评估可避免因失效模式不明确而无法评估的弊端。     

基于CMSR的火箭弹可靠性综合评估

当火箭弹的数量较少或造价昂贵时,针对各部组件试验信息多而系统级产品信息较少,无法准确有效实现系统可靠性综合评估的问题,给出基于CMSR的由部组件试验信息向系统级试验信息等效的折合方法,并与系统级试验信息融合,从而实现可靠性评估。综合考虑储存期间部组件检测试验的试验数据,利用CMSR方法实现部组件试验信息向系统级试验信息的折合,综合系统级试验数据,最终实现可靠性评估。在不同置信度下,系统综合火箭弹部组件试验数据和系统级试验数据,给出火箭弹储存多年后的任务可靠度,为火箭弹能否继续服役使用提供支撑。针对系统试验数据少或无试验数据的情况下,利用部组件的试验信息折算成系统级试验信息,利用成败型可靠性计算公式,可求取储存一定年限后系统级产品的任务可靠度。     

可靠性强化试验技术在全压智能探头研制中的应用

目的研究可靠性强化试验技术在全压智能探头研制过程中的应用。方法通过对受试产品施加单一或综合的环境应力,快速激发出产品的潜在故障,并对故障现象进行原因分析、失效模式分析,进而提出改进措施以提高产品的可靠性。以某型机载全压智能探头的可靠性强化试验为例,通过制定相应的试验方案,并阐述了试验实施的整个过程,最后对试验结果进行了评价,并提出了改进方案以提高产品的可靠性,在回归验证试验中证明了改进意见以及改进措施的有效性。结果通过强化试验,在短时间内获得了产品高低温及振动的工作极限应力值,并发现了在其他可靠性环境试验中无法发现的潜在故障,向产品研制单位提供了针对薄弱环节的改进意见,使产品的可靠性得到定性地增长。结论通过对典型产品进行系统级可靠性强化试验的实施与试验结果分析,给出了同类产品进行可靠性强化试验的典型案例和实施步骤。     

基于Arrhenius模型的汽车电子产品加速寿命试验设计分析

目的对Arrhenius模型的基本方程进行分析,为评估产品热应力水平提供试验设计方法。方法推导寿命周期中多个温度点的加速因子和加速寿命试验时间,并计算其等效温度点与寿命周期中各点温度和时间的关系,得出等效温度的计算公式。结果根据汽车电子产品温度的正态分布规律,计算等效温度点曲线,作为汽车电子加速寿命试验的输入,通过算例说明与传统试验方法的差异性。结论等效温度点法比传统试验方法更适应于各种温度分布,可以更准确地评估产品热应力水平。     

高过载条件下弹载控制系统贮存寿命研究展望

研究弹载控制系统长周期贮存、高过载发射、使用可靠性难以确定、缺乏寿命评估方法等问题。弹载控制系统长期贮存后,其控制系统能否承受高达20 000G的发射过载,这直接影响其制导精度和作战效能。通过研究弹载控制系统的结构原理、材料特性、工艺技术,以及其寿命与环境应力的复杂关联性,开展高过载条件下控制系统的应力分析、动态性能检测、失效机理分析、退化模型和加速模型统一形式,以及基于多维动态序列的系统级产品可靠性研究。确定其贮存薄弱环节,创建其在高过载冲击条件下的可靠性评估理论体系,突破长期贮存后弹载控制系统在高过载条件下寿命评估的技术瓶颈,拓宽弹药贮存寿命评估技术的研究范围,为其科学定寿和维修延寿奠定基础。     

火工品温湿度双应力加速寿命试验方法研究

目的 获取火工品温湿度加速系数,建立温湿度双因素加速寿命试验方法。方法 通过设计3种火工品不同温湿度加速条件下的加速寿命试验,定期取样进行性能测试,利用获取的性能数据和选定的温湿度加速模型,计算3种火工品的温湿度加速系数和湿度项反应速率常数,确定温湿度加速模型公式。结果 获取了3种火工品的温湿度加速系数和湿度项模型参数,初步建立了火工品温湿度双因素加速寿命试验方法,并对下一步研究方向进行了展望。结论 建立的火工品温湿度双因素加速寿命试验方法可由高温高湿加速试验时间外推常温常湿贮存时间,适用于自身密封性差或密封失效,且贮存环境湿度大的火工品的寿命预测。