基于应力分析法的士兵系统电子器件可靠性研究

目的 提高士兵系统元器件可靠性,提出一种可应用于士兵系统电子装备可靠性设计的方法。方法 以士兵某探测器设计过程为研究对象,依据军用电子元器件标准和规范对2种可靠性保证要求表征方法进行分析,采用应力分析法针对士兵电子器件进行可靠性设计。结果 该探测器的MTBF值为90 345.56 h,达到了该设备基本可靠性要求。当产品工作到2 a时,探测器任务可靠度为0.833,达到了该设备任务可靠性要求。结论 提出的方法可为士兵系统电子装备可靠性设计提供技术支撑。     

零秒脱落连接器可靠性设计及指标验证

目的 实现零秒脱落连接器高可靠的要求。方法 在产品设计中系统地开展可靠性设计与分析工作,进行设计方案优选以及设计方案优化,提高连接器的固有可靠性水平。通过分析确定连接器的薄弱环节及其可靠性特征量,并据此制定可靠性试验方案,验证连接器可靠性水平。结果 通过对可靠性试验数据进行评估,在规定的试验条件下,零秒脱落连接器发射任务可靠度的单侧置信下限值满足规定的可靠性指标要求。结论 通过将可靠性设计与分析工作融入产品工程设计过程中,在设计阶段有效地确保了连接器固有可靠性的实现。可靠性试验方案合理、可行,有效地降低了样本数量及试验成本。为相似产品的可靠性设计验证工作积累了工程经验。     

基于应力–强度干涉模型的分离螺母可靠性分析

目的 提出一种基于应力强度干涉模型的分离螺母的分离可靠性分析方法。方法 首先,建立分离螺母机构分离动力学模型和极限状态函数。然后,在考虑工作载荷、几何尺寸和药剂燃烧参数等参数不确定性的基础上,建立分离螺母不同分离阶段的基于应力–强度干涉模型的可靠性模型。最后,对分离螺母进行可靠性和灵敏度分析,量化工作载荷、几何尺寸和火药燃烧参数对分离螺母机构分离可靠性的重要性排序。结果 影响可靠性的主要参数依次为火药力、装药密度和预紧力。结论 该方法能够准确描述不确定性因素对分离螺母分离过程可靠性的影响,提升分离螺母机构分离可靠性定量分析的精度和效率,可为分离螺母的精细化设计提供支撑。     

舰船环境适应性设计方法探索与实践

探索舰船环境适应性的设计方法,以提高舰船在各种复杂环境下的适应能力。分析了舰船环境适应性设计中面临的若干问题和改进提高方向,参考借鉴国内外航空航天、电子等行业成功经验,提出了指导舰船环境适应性设计的主要设计原则和工作内容。围绕改善环境条件、加强耐环境能力设计这2个方面,提出了3种环境适应性设计方法,包括基于规范的设计方法、基于环境仿真的设计方法、基于预使用验证的设计方法。根据舰船风浪环境适应性设计的特点和要求,选择采用环境仿真和模型试验技术开展了应用研究。基于分析结果,提出了增加水线面系数、调整浮心、优化线型等多项改进措施建议。采用环境仿真和模型试验相结合的方式,可有效支撑舰船风浪环境适应性设计和评估,这一方法具有较高的工程推广应用价值。另外,未来应加大环境仿真技术的研究和应用力度,尝试开展多因素综合环境仿真,以进一步提高舰船的环境适应性。     

基于不确定性拔销器的机构运动可靠性分析

目的 实现拔销器可靠性的定量分析和高效精确评估,研究拔销器工作过程中随机变量对可靠性的影响,提出一种基于不确定性的拔销器机构运动可靠性建模与分析方法。方法 首先,基于应力–强度模型和拔销器的机构运动失效模式,建立极限状态方程;然后,综合考虑工作过程中不确定性因素的影响,采用基于Kriging代理模型逼近极限状态方程的机构运动可靠性分析方法,对拔销器的机构运动进行高效可靠性分析;最后,对拔销器机构运动中的随机变量进行可靠性灵敏度分析,确定随机变量对拔销器的机构运动的可靠性影响程度,为优化设计提供方向。结果 拔销器机构运动的可靠度均大于0.999 9,达到设计要求。影响拔销器活塞启动可靠性最大的是剪切销直径d,其次是A、f、ρ等,影响活塞运动可靠性最大的是A,其次是f、ρ。结论 该方法能够准确描述不确定性因素对拔销器机构运动的影响,提升机构运动可靠性定量分析的精度和效率,为拔销器的精细化设计提供了理论支撑。     

浅谈装备环境适应性与可靠性

分析了环境适应性与可靠性定义中有关时间、环境、能力的内涵,对比了二者的联系与区别。介绍了目前对这2种质量特性进行度量的现状。阐述了环境试验与可靠性试验的内涵,发展历程和主要方法。从而总体描述了装备环境适应性与可靠性的关系。     

装备环境适应性研究进展及展望

首先分析了装备环境适应性的基本概念及其与装备环境工程的关系,论述了装备环境适应性研究工作内涵。其次,综述了装备环境适应性研究“六化”特征:自然环境试验站网建设全球化、装备环境适应性试验考核实战化、表征评估精细化、设计迭代化、资源积累数据化、综合管理体系化等,讨论了各方向的国内外发展现状以及研究重点、难点、不足,梳理了装备环境适应性在环境试验、环境分析等方面相关标准及其发展特点,并指出现有标准的局限性。最后,根据现阶段国家关于装备环境适应性的工作定位,展望了装备环境适应性研究领域重要发展方向。     

复杂火工系统可靠性预计方法及软件研究

目的 解决在进行复杂系统的可靠性建模以及预计时,计算效率低、容易出错的问题。方法 开展基于GO(Goal Oriented)法的复杂火工系统可靠性预计方法研究。建立不同种类火工组件的可靠性模型和算法,结合火工系统的GO图模型,对系统的可靠性进行预计以及定量分析。依据建立的可靠性模型以及算法,开发一套火工系统可靠性建模以及预计的软件,运用该软件对典型座椅弹射火工系统的可靠性进行预计,并且将软件计算结果与蒙特卡洛仿真方法得到的结果进行比较。结果 软件计算结果与蒙特卡洛仿真方法所得结果的最大相对误差不超过0.004 8%。结论 基于GO法的复杂火工系统可靠性预计方法是合理可行的,而且运用GO法开发的软件可以提高可靠性预计的计算效率,同时也为后续的 GO 图分析计算提供了技术支持。     

导弹用材料环境适应性数据库设计

目的 针对材料工艺师需要系统整合导弹环境适应性信息的手段、分析数据变化规律的工具、网络共享的平台,设计并开发导弹用材料环境适应性数据库。方法 数据库软件采用J2ee体系架构搭建,设计虚拟导弹数字化模型,通过建立大量的数据关联,将导弹基本结构信息、导弹整机失效信息、弹用材料基本性能信息、环境适应性信息和环境信息五大类信息整合为一体,供导弹模型调用。设计曲线绘制算法,采用ActionScript脚本语言编程,实现数据规律动态绘制,采用跨库关联建立数据关联查询和数据对比分析。结果 用户可通过鼠标操作,拆分和组装导弹模型,全方位观察导弹的构成。利用导弹模型整合的五大类环境适应性信息,直观反映导弹的构成和材料应用情况。软件能够查询导弹的故障模式、弹用材料环境适应性信息等,跨库关联则增强了的数据对比性。结论 该数据库已经通过软件测评并上线运行,为导弹多个型号的选材和防护设计工作提供帮助,用户反映良好。     

某型火箭电气设备可靠性强化试验的研究与应用

目的通过可靠性强化试验提高某火箭电气设备的可靠性水平。方法分析国内外可靠性强化试验技术的发展现状,针对某火箭电气设备设计可靠性强化试验,重点阐述试验条件的制定准则、试验剖面的设计。结果通过开展某火箭电气设备可靠性强化试验,暴露了大量产品的故障信息,通过改进设计提高了产品可靠性水平。结论可靠性强化试验能够快速提高产品的可靠性水平,针对试验过程中存在的一些问题,对后续强化试验的实施提出了相应的建议。     

结构可靠性的概率设计法综述

综述了目前国际上结构可靠性设计法领域现有的概率设计法,如随机有限元法、一阶及二阶可靠性设计法、蒙特卡罗法及拉丁超立方采样法、随机过程及随机场。讨论了具有代表性的概率设计法,如多项式混沌扩展法及KL变换。基于随机过程概念的随机扩展法具有良好的分析收敛特性,直接采用随机扩展法进行随机分析是一种高效的可靠性解算方法。Karhunen和Loeve基于由协方差函数导出的正交坐标函数,分别对连续时间过程进行了描述,KL变换能有效减少相关数据集的维度。当协方差函数已知时,可采用KL扩展法表征不确定性系统的随机特征;而当结构响应的协方差函数未知时,可采用PCE代替KL扩展法来表示这种类型的不确定性。出于对工程系统性能的严格要求,安全及可靠性余量的进一步缩小,加之严酷的市场竞争等因素,结构可靠性的概率设计法将迅速在多学科设计领域中得到广泛应用并产生显著的工程及经济效益,有力地推动我国装备质量的跨越式发展。     

水面舰船风浪环境适应性内涵及综合评估方法研究

首先对水面舰船风浪环境适应性的内涵进行了分析,重点研究了风浪环境对舰船综合航行性能及作战使用效能的影响.考虑到实际风浪环境中舰船各项总体性能指标是一个复杂的体系,各指标之间既具有矛盾性又具有一致性,是一个多目标、多变量的复杂系统.提取了跟风浪环境相关性较强的船体性能指标,建立了水面舰船风浪环境适应性多级综合评价指标体系.进而应用多级模糊综合评价模型,建立了舰船风浪环境适应性评估方法,对某深V船型和圆舭船型的风浪环境适应性进行评估,深V船型评估结果为66.95,圆舭船型为50.5,验证了评估模型的合理性.采用4种不同评判矩阵对两船风浪环境适应性进行了评估,结果表明,评判矩阵的选取对评估结果有较大影响.     

装备环境适应性设计思想变革与实践

目的推行装备现代环境适应性设计思想,构建环境适应性设计技术与能力体系,提升装备环境适应性设计水平。方法通过对比传统与现代环境适应性设计思想的优缺点,阐明环境适应性设计思想变革的必要性,通过梳理、建设环境适应性设计技术与能力体系,并在装备研制过程中推广应用,促进现代环境适应性设计思想实践。结果工程设计分析与试验结果表明,高低温与振动工作极限指标提升20%~30%,基本可靠性提升57%,装备环境适应能力明显超出研制要求。结论现代环境适应性设计思想及其技术与能力体系在装备研制工作中将发挥巨大作用。     

直升机航电系统高原高寒环境适应性评估

目的研究高原高寒环境对直升机航电系统试验的影响、应对以及直升机环境适应性评价方法。方法通过分析高原高寒环境对直升机航电系统的影响因素,建立评价指标体系,运用模糊综合评价方法,得出直升机航电系统在高原高寒环境下适应性评价值。结果直升机高原高寒适应性可分为两个一级指标,12个二级指标,其中高原适应性评价指标的权重为0.7983,高寒适应性的权重指标为0.2135。某直升机高原高寒适应性模糊综合评价值为0.7692,适应性综合评价为较好。结论高原、高寒地区特殊的自然环境、地形地貌、气候条件等都会对航空装备的试验和使用产生很大的影响,航空装备乃至武器装备环境适应性试验的重要性与日俱增,运用模糊综合评价方法能够有效地进行直升机航电系统高原高寒环境适应性评价,提高试验效率。     

海军战术导弹武器系统可靠性试验技术分析及发展建议

为深入完善海军战术导弹可靠性试验技术,为新研型号研制定型提供借鉴参考。对近年来海军导弹武器产品的可靠性试验工作进行了总结。阐述了单机、舰面设备、全弹不同层级产品可靠性试验技术特点,指出了当前可靠性试验工作中存在的不足之处,最后为后续海军战术导弹武器系统可靠性试验技术发展提出建议。     

航空刹车系统电子防滑控制盒环境适应性与可靠性

为航空刹车系统研制的电子防滑控制盒是改型产品,经C型、S型阶段环境适应性试验暴露出设计薄弱环节,采取改进措施后产品通过了鉴定试验,提高了产品可靠性,并结合碳机轮刹车系统可靠性增长试验进行了验证,取得了初步的成绩。     

装备环境适应性闭环管控方法研究

通过加强对装备环境适应性的闭环管控,避免设计方案反复,提高研制效率和装备环境适应性.在系统工程方法基础上,建立装备环境适应性闭环管控工作体系,提出闭环管控方法,包括基于流程前置的环境工程工作计划,面向流程闭环的环境适应性工作过程控制,以及全寿命周期环境适应性信息管理等内容.装备工程实践结果表明,提出的环境适应性闭环管控方法是可行的,环境适应性问题早在方案设计阶段即得到了有效解决,使环境适应性工作变被动为主动,在提高装备研制效率的同时,提升了产品的环境适应性.该方法可以有效提高装备环境适应性和研制效率,对于运载火箭、航天器、工业设备等其他类型产品的研发也有一定的借鉴意义.