《装备环境工程》杂志 专题征文

为了促进环境工程专业的发展,加强环境工程研究成果的交流和推广,对专业中的热点、难点及重大问题进行集中深入的探讨,《装备环境工程》编辑部现开始进行2011年专题征文活动。本次征文专题为＂产品贮存环境与寿命评估＂。     

基于HALT特性的橡胶圈寿命评估研究

针对轨道交通相关组件、尤其是密封圈进入到次轮四级修所要进行的频繁维护及更换所耗费的大量人力、物力及财力,需要确定密封圈的剩余寿命,为维修及更换提供理论依据。本文首先分析密封圈的工作环境,确定密封圈的使用中主要的敏感的环境应力为温度;随后对密封圈进行HALT试验,根据压缩率确定其极限工作环境温度;最后对密封圈进行四个温度的加速寿命寿命试验,根据密封圈的压缩变形率以及基于温度的寿命评估方程阿伦尼斯方程,预估橡胶密封圈的剩余寿命,确定密封圈的剩余寿命为12 371 h。     

HCFCs和HFCs对流层寿命的预测

利用Ｃ－Ｈ键的Ｍｕｌｌｉｋｏｎ键重叠布局数，对甲烷的不完全氟氯取代物的对流层寿命用公式作了计算。对传统的人工神经网络法－反向传递算法作了改进。在电荷这一量化参数基础上，用ＡＮＮ法对一碳和二碳的ＨＣＦＣｓ和ＨＦＣｓ的对流层寿命作了预测。     

电子产品野外环境下温循加速载荷谱编制方法

目的 将电子产品在野外环境下日变化波动与季节差异明显的温度载荷编制成温循载荷谱和转换为加速载荷谱。方法 通过四点雨流计数法提取原谱中的载荷循环信息,对提取的循环信息进行分布拟合、相关性检验等统计分析,进而构建循环均值与范围值的联合概率密度函数,再运用概率密度法,编制出8×8二维环境载荷谱。在二维载荷谱基础上,编制出温循载荷谱,使用针对电子部件参数修正的加速方程转化为加速载荷谱。结果 利用野外作业现场1个作业周期内的气温纪录,提供了一套编制温循载荷谱和转换加速载荷谱的合理化流程和解决方案。结论 该制谱方法可以利用原始环境谱中绝大部分有效信息,较好地还原电子部件野外作业阶段经历的温度变化过程,为电子产品的加速寿命试验和使用寿命预测奠定基础。     

基于Arrhenius模型和Peck模型的分段非线性加速模型

目的 解决Arrhenius模型无法估计湿度应力敏感产品和Peck模型试验时间较长的问题。方法 考虑温度应力和湿度应力对产品贮存寿命的综合影响,在产品激活能不变的假设下,将Arrhenius模型对产品激活能的估计和Peck模型对湿度应力参数的估计相结合,建立Arrhenius&Peck分段非线性加速寿命估计模型。基于此模型,在双应力恒加试验条件下,得到产品的寿命估计方程。结果 以弹上电子产品的恒定应力加速贮存试验为例,进行仿真分析,得到产品寿命的估计,并对比产品实际寿命。Arrhenius&Peck模型的寿命误差和失效率误差均控制在5%以内,准确度高于Arrhenius模型和Peck模型。结论 构建的Arrhenius&Peck分段非线性加速寿命模型可以充分利用温度和湿度条件下的试验数据,对温湿敏感产品的寿命估计有较好的应用效果,为导弹产品的寿命估计提供一种可选方法。     

基于维纳过程的MEMS陀螺仪贮存寿命评估

目的 针对MEMS陀螺仪在步进应力加速试验条件下获取的性能退化数据,提出基于维纳过程的贮存寿命评估方法及其模型准确度检验方法。方法 首先,确定温度为影响MEMS陀螺仪性能退化的主要环境因素,采用步进温度应力加速试验的方式获取其性能退化数据。其次,分析各项性能参数的演变规律,确定标度因数为表征产品性能退化的特征性能参数。最后,采用漂移维纳过程对标度因数退化轨迹进行建模,并外推得到常温条件下的贮存寿命。结果 采用留一法对模型精度进行验证,模型准确度最低为86.44%。可靠度水平为0.95时,常温贮存(25 ℃)条件下的寿命评估结果为50.02 a。结论 基于维纳过程建立的性能退化模型的准确度在85%以上,该模型可应用于指定贮存条件下MEMS陀螺仪的性能退化预测及贮存寿命评估。     

超声波对滇池蓝藻伪空胞和群体沉降性能的影响

为提高混凝沉淀藻水分离技术的分离效果,以滇池新鲜蓝藻为研究对象,研究不同超声波处理条件下,超声波对伪空胞、蓝藻群体沉降性能及水体水质的影响。结果表明:超声波对伪空胞的破坏效果满足准一级动力学规律,反应速率常数k随着超声波功率密度的增大而增大,并逐步趋于饱和;短时间低功率(5 s,5.0～16.7 W·L~(-1))的超声波能破坏伪空胞,改善蓝藻群体沉降性能,降低水体pH,且对水体DTN、DTP浓度的影响5%;在保证出水安全的前提下,综合考虑处理效果和经济成本,超声波功率密度16.7 W·L~(-1)、处理时间5 s为超声波处理滇池藻样的最佳条件,该条件下蓝藻伪空胞破坏率、沉降率分别为84%、80%。利用超声波对滇池蓝藻进行处理,确定了超声波对滇池蓝藻的伪空胞有破坏作用,可以改善蓝藻群体的沉降性能,达到大规模、无污染的藻水分离的目的,为蓝藻水华控制提供参考。     

机载产品日历寿命定寿方法研究进展及展望

联系我国飞机飞行现状,分析了机载产品日历寿命控制的必要性.根据文献记载,简要介绍了航空机载产品日历寿命定寿方法的发展历程,分析了目前机载产品日历寿命定寿方法研究的现状,归纳了3类主要的机载产品日历寿命传统定寿方法,并讨论了各类方法的优点与不足.针对传统定寿方法存在的问题,整理了近年来发展的机载产品日历寿命定寿方法的代表性成果,介绍了3种近年来才发展的机载产品日历寿命定延寿方法的具体过程.客观地综述了我国机载产品日历寿命研究存在的短板与弱项,以及日历寿命研究亟需发展的方向.为使机载产品日历寿命定寿方法研究跟上时代发展的步伐,更经济高效地服务在役飞机寿命控制,对未来机载产品日历寿命研究提出了展望.     

腐蚀对30CrMnSiNi2A钢结构疲劳寿命的影响

采用周期浸润加速腐蚀试验与疲劳试验相结合的方法,研究了腐蚀及腐蚀与疲劳交替作用对某型飞机30CrMnSiNi2A机翼主梁疲劳寿命的影响.结果表明,腐蚀环境的影响会引起30CrMnSiNi2A高强度结构钢的疲劳寿命明显降低.与未腐蚀状态相比,预腐蚀5、10、15天后,某型飞机机翼主梁模拟件的平均疲劳寿命分别下降了17.3%、20.5%、33.2%;而在腐蚀与疲劳交替作用下,其平均疲劳寿命下降了22.8%.在给定的腐蚀环境和疲劳载荷谱作用下,平均疲劳寿命N50随预腐蚀时间t的变化可以用N50=1044.541-219.978t描述.     

提高冷冲压模具使用寿命的措施

介绍了冷冲模结构、材料及其制造、使用对模具寿命的影响,提出些旨在提高冷冲模使用寿命的探讨性措施。