伺服系统加速可靠性增长试验应用与探讨

加速可靠性增长试验是可靠性试验新的研究方向和应用领域,对于可靠性要求高、任务时间长、产品子样少或价格昂贵的航天产品的可靠性增长和评价工作有良好的实施效果.对加速可靠性增长试验技术的基本原理、应用和实施的必要性、加速应力选取方法和注意事项进行了阐述,结合某型伺服系统加速可靠性增长试验方案设计实例,对传统可靠性增长试验方案...     

基于加速寿命试验理论的履带式起重机用控制器验收方法

目的提高履带式起重机用控制器可靠性验收试验的效率和效果。方法以履带式起重机用控制器为研究对象,在分析控制器实际使用环境条件和FMEA的基础上,利用加速寿命试验理论对控制器的可靠性验收试验方案进行设计,对温度和湿度进行加速,振动和电压保持典型值,利用高温高湿加速系数模型,得到改进后的验收试验定时截尾方案。结果给出了三综合(通电)条件下的高风险定时截尾方案,包括高温高湿加速条件下控制器可靠性验收试验的应力剖面、加速系数、试验方案参数以及基于试验结果的MTBF估计方法等。高温高湿加速系数为142.14,生产方风险α和使用方风险β均为30%,鉴别比d=2,最低可接受值为30 000 h,高温高湿加速条件下累积试验时间为780.92 h,判决接收故障数为2。结论该方法能够在较短的时间内获得控制器可靠性特征量的估计值,并作出接收或拒收的验收决策。加速后验收试验时间从111 000 h缩短到780.92 h,能够满足控制器实际验收需要。     

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。     

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。     

某型航空包装箱加速试验方法研究

目的激发航空包装箱使用寿命内的潜在薄弱环节。方法基于寿命期剖面和故障机理分析,采用时间压缩、事件压缩和加速应力的加速方法,设计一种综合考虑湿热、随机振动、叉运、人工拆装、冲击和跌落的多应力加速试验方法。结果该试验将模拟包装箱16年使用寿命的试验时间加速至96天,有效地激发了产品金属紧固件锈蚀、结构件部分损坏等潜在故障,进而通过改进措施提升了包装箱的可靠性水平。结论该方法用于多应力加速试验合理可行。     

高加速应力试验及其与传统试验的比较

阐述了高加速应力试验(即高加速寿命试验和高加速应力筛选)的目的和用途,以及用于强化设计的基本过程,指出了高加速应力试验的应力多样性、高加速性和不能评估可靠性等特性。并就试验目的,试验属性,试验应力及其确定依据,试验方案和试验时间,以及追求的最终结果等方面与传统试验进行了全面的比较,凸显了其在提高产品环境适应性和可靠性方面的明显优势。     

加速贮存寿命试验设计方法研究

目的研究加速贮存寿命试验设计的关键要素和基本流程。方法基于国内外加速寿命试验的工程应用成果,深入分析加速寿命试验的原理,针对导弹贮存的薄弱环节,确定试验设计的关键要素,提出试验设计的基本流程,并选取某型发动机喷管设计恒定温度应力的加速贮存寿命试验方案。结果贮存薄弱环节、加速试验模型、加速应力水平和试验周期确定的合理与否,直接影响加速贮存寿命试验的效率和精度,是开展试验设计的关键内容。结论通过工程实例的应用,该方法提出的试验设计的基本原则和基本流程,可以有效指导加速贮存寿命试验方案的制定。     

加速退化试验技术研究、应用与发展

长寿命、高可靠性已经成为工业领域产品的发展目标和要求,对传统的可靠性技术研究提出了新的挑战.加速退化试验技术为长寿命、高可靠产品的寿命和可靠性研究提供了一种有效的途径,成为目前研究的热点.在总结国内外的研究成果的基础上,对加速退化试验的研究背景、试验方法、加速退化模型、工程应用和优化设计等进行了综述和研究,最后分析了加...     

基于可靠性分配的整机加速因子计算方法研究

目的验证长寿命高可靠整机产品的可靠性。方法基于RPN数据的可靠性分配方法,得到子系统在各故障模式下的失效率,接着针对导致各故障模式发生的多种应力,研究温度循环、温度驻留、湿度、振动应力下的加速因子,推导出整机加速因子计算公式,并以某典型电子产品加速试验为例,验证该方法的有效性。结果整机加速因子为322.5,比传统方法计算得到的4.78×105更符合实际情况。结论基于可靠性分配的整机加速因子计算方法为整机可靠性验证提供了合理的理论依据。     

薄膜体声波滤波器加速寿命评估技术研究

目的 研究薄膜体声波滤波器的加速寿命评估技术,针对XXX1001型薄膜体声波滤波器进行可靠性寿命评估。方法 根据薄膜体声波滤波器设计、结构特点,针对XXX1001型薄膜体声波滤波器典型应用环境条件下的失效模式和失效机理分析,采用环境影响分析明确寿命表征指标和相应敏感应力,以此确定合适的加速寿命方法和加速模型。结合可靠性摸底试验确定的敏感应力极限和加速模型要求,设计加速寿命试验方案,利用阿伦尼斯模型对寿命表征指标等试验数据进行评估,得到该型薄膜体声波滤波器的可靠性寿命参数。结果 确定了滤波器的寿命表征指标（插入损耗）和敏感应力（温度）,设计了加速寿命试验方案,试验实施后,根据试验数据评估出XXX1001型薄膜体声波滤波器在40 ℃工作时的平均寿命为117 803 h。结论 该技术程序较为简单、实施方便、样本少、成本低,可为类似滤波器的可靠性评估提供参考。其评估结果也可为XXX1001型薄膜体声波滤波器的设计改进和应用推广提供技术支撑。     

星载无源微波器件加速寿命试验方法研究

目的 为星载无源微波器件能够在地面通过加速寿命试验验证其在轨可靠性和寿命提供理论依据和试验方法.方法 设计一种温度和功率同时作用下的双应力加速寿命数学模型,通过分析加速应力与寿命的对应关系,设计科学合理的加速寿命试验方案,通过分析加速寿命试验下器件指标的变化,给出器件可靠性和寿命评估结果.结果 以某隔离器这一典型无源微波器件为例,在选取激活能0.8 eV下,利用温度-功率双应力加速寿命数学模型,计算得隔离器要满足10 a的在轨寿命和可靠性,加速寿命试验时间需不低于1230 h.通过1300 h以上的加速寿命试验,对比试验前后隔离器指标,隔离器的正向损耗恶化了0.07 dB,说明加速寿命试验对产品电性能老化有一定影响,但指标变化均在技术要求范围内,产品能够满足可靠性和寿命要求.结论 设计的温度-功率双应力加速寿命数学模型和加速寿命试验方案,能够为星载无源微波器件高可靠长寿命验证提供参考和借鉴.     

温度试验加速加载有效性分析

目的分析某试件温度试验采用的加速加载方法的有效性和该试验的有效性。方法应用加速试验理论,利用Arrhenius稳态温度加速模型,识别并分析其加载的加载因子和加载方法是否合理有效,通过活化能范围判断加速加载的方法和阈值是否合理。通过预期目标结果对比试验实测数据,分析试验是否达到了预期温度,通过测点温度和温度极限、重要位置的表面温度梯度数据比较,判断试验是否合理有效。结果当活化能范围在0.675～1.3 eV之间时,采用的加速加载方法是有效的,且温度应力上、下限以及加速因子合理,实测的测点温度和重要位置的温度梯度同目标结果接近。结论该试验所采用的加速因子和温度阈值合理,通过提高温度应力加载,合理有效地降低了试验运行时间,节约了成本。     

用于环境适应性验证的高加速应力试验

对于一些高健壮水平的信息化电子设备,由于产品环境裕度很大,采用常规环境模拟试验技术很难验证出产品的环境适应性水平,也无法知道产品的环境健壮裕度。基于此,提出了一种高效率的用于环境适应性验证的加速应力试验技术,将当前环境适应性试验＂通过或不通过＂的符合性验证现状,发展到装备环境适应性水平的定量评估层次,来验证产品的环境裕度。从用于环境适应性验证的加速应力试验的理论出发,阐述加速应力试验的依据、前提、应力种类、方案设计等几方面内容,力争为改变我国在装备研制中根据标准和规范确定产品环境试验项目、试验条件的被动状态提供一点解决思路。     

基于复合应力加速寿命试验的高速列车电子产品可靠度计算方法研究

目的 解决目前加速寿命试验一般不用于估计产品可靠度,而采用可靠性预计和应力-强度模型计算可靠度时可能存在因参数误差而影响其估计精度的问题.方法 提出一种基于加速寿命试验的高速列车电子产品使用可靠度计算方法,采用温度、湿度、振动综合应力和广义Egring模型对高速列车电子产品开展加速寿命试验.结果 通过试验数据可评估出产...     

一种高可靠电子产品贮存寿命评估方法

介绍了加速寿命试验的基本理论,并给出一种基于多应力加速试验的高可靠电子产品贮存寿命评估方法。首先给出一种基于多应力加速试验的电子产品贮存寿命评估流程,然后指出关键环节是根据产品特点选择合适的加速应力、加速模型,最后给出数据处理方法。该评估方法经过了工程实践,快速评估出一种高可靠产品的贮存寿命。     

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。     

引信步进应力加速寿命试验无失效数据情况贮存寿命评估

目的针对某引信加速寿命试验出现无失效数据情况无评估方法问题,开展贮存寿命评估研究。方法根据某引信特点和样品条件,选取采用步进应力加速寿命试验。因本次样品量过少,不能进行摸底试验来确定合理的应力和步长,加速寿命试验只能采用其预估值,因而试验结果出现了无失效情况。为此提出先对无失效数据按贝叶斯统计方法将零失效比率(失效数/样本数)数据转换为非降序失效比率的失效数据,再按有失效数据的处理方法评估贮存寿命。结果以此方法编制计算程序,对某引信无失效试验数据进行处理,评估其贮存寿命为20.1a。结论采用贝叶斯统计规律处理无失效数据的方法有效可行,解决了引信步进应力加速寿命试验无失效数据情况下的贮存寿命评估难题。     

高加速寿命试验在光纤声光调制器上的应用研究

目的将光纤声光调制器产品缺陷激发为可被检测到的故障,找出失效模式,为建立失效机理库及提升产品可靠性提供依据。方法采用高加速寿命试验的方法,结合敏感应力分析结果,设计试验方案,并进行试验,快速将产品内部的设计和工艺缺陷激发出来,变成可检测到的故障。对故障产品进行失效分析,找出失效模式。结果本试验激发出5类故障,对故障进行隔离,选5类故障对应的故障产品进行失效分析。6#被试品未见异常,8#、12#、15#为内部电-声换能器机械开裂导致失效,11#为晶振内部引脚在振动过程中受到应力作用断裂,导致晶振无输出。结论统计出两类失效模式,一类为电-声换能器机械开裂、一类为晶振内部引脚在振动过程中受到应力作用断裂,为产品后期进一步分析失效机理、建立失效机理库并结合失效机理进行相应的可靠性提升及工艺优化提供了依据。     

典型机载设备加速振动试验应用方法研究

目的为了提高加速振动试验方法在高新军用装备中工程化应用的准确性和可操作性。方法由于在合理的加速等级下,较大的振动能量可能导致试件局部振动疲劳累积损伤机理发生改变,因此在传统加速振动试验中充分评估结构试件的频率响应特性,得出一种修正的加速振动试验方法。首先结合计算机辅助分析手段对试件进行模态分析及频率响应分析,识别试件的薄弱部位。其次利用结构动力学特性测试手段,对薄弱部位的实测动态特性进行分析,并对超出加速响应限的加速度幅值进行修正。结果以典型的机载设备结构作为研究对象,将试件薄弱部位的频率响应幅值控制在合理的放大系数范围内,保证加速破坏机理的一致性,修改后加速振动试验结果与长周期正常等级振动试验结果特征一致。结论该方法符合国军标中振动试验方法的有关规定,可在装备研制过程中对设备结构部件的加速振动试验加以工程化应用。     

可靠性仿真试验在机载电子产品上的应用

可靠性仿真试验技术作为可靠性设计重要工作之一,因其周期短,经费少,效果明显,现在被广泛应用在产品研发过程中.主要研究了可靠性仿真试验技术在机载电子产品上的应用,通过简要介绍可靠性仿真试验原理、基本流程、试验方法、试验对象选取原则等,并结合实际工程应用,证明了该技术对于机载电子产品早期研发过程设计质量提升具有积极推动作用.相比于传统的实物参与的可靠性试验主要解决后端暴露的问题,该技术面向设计前端,通过可靠性仿真试验技术得出的机载电子产品可靠性评估结果,可以使机载电子产品在方案阶段或下图制造前存在的薄弱环节和潜在故障,得到提前释放,同步优化设计,切实提升产品可靠性水平.同时,该技术也可以满足现阶段机载电子产品研制进度紧,资源有限的研制需求.