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.     

空间飞行器界面力限控制技术研究

目的 研究力限控制技术,解决过试验问题.方法 以空间飞行器模拟件为试验对象,搭建力限振动试验系统.通过低量级正弦扫频试验方法获取力限参数.采用半经验法、简单二自由度法、复杂二自由度法的极小包络建立力限控制方程.对比研究力限控制与加速度限制控制两种方法对控制效果的影响.结果 在力限控制作用下,振动曲线控制比较稳定,且在预期的共振频带处呈现倒三角窄带下凹现象.相较于加速度限制方法,力限控制方法对共振现象限制比较稳定、精准,对共振峰抑制比较明显.结论 力限控制技术对共振现象具有较好的控制效果,可以针对共振频带进行精准控制.     

航空发动机燃油系统附件低温试验方法

目的 探索一种航空发动机燃油系统附件低温试验方法.方法 梳理对比国内外航空发动机燃油系统附件低温试验方法的差异,分析国内外标准规定的试验温度差异的来源,检测3号喷气燃料的实际低温特性,验证?51℃的试验温度对3号喷气燃料的不适用性.分析航空发动机系统附件低温工作时会升温的特点,提出尽量模拟起动过程的低温试验方法.结果 利用提出的试验方法,在环境温度为?55℃、燃油温度为?40℃下,进行了135 h低温试验,额外单独进行1000次模拟发动机低温起动过程.试验过程中,某型主燃油泵调节器工作正常,并随某航空发动机通过了某飞机在我国北方某机场的高寒试飞试验.结论 GJB 241A规定的燃油温度?51℃或黏度12 mm2/s对应的温度(?56℃)不适用于3号喷气燃料,环境温度为?55℃,燃油温度为?40℃,并尽量模拟发动机低温起动过程的低温试验方法能够有效验证航空发动机燃油系统附件的低温工作能力.     

复合固体推进剂定应变‒温度循环加速试验方法研究

目的 建立复合固体定应变–温度循环加速试验方法。方法 采用MSC.PATRAN有限元分析软件,仿真计算某型贴壁浇铸固体火箭发动机从零应力温度(68 ℃)固化降温至常温(20 ℃)的极值点von Mises应变最大值,利用自制应变加载装置对复合固体推进剂施加定应变。分析固体火箭发动机长期库房贮存的温度变化规律,在兼顾模拟性和加速性的基础上,设计并开展复合固体推进剂在4组不同应力水平下的温度循环加速试验。选用合适的性能退化模型和加速寿命模型,评估复合固体推进剂的可靠库房贮存寿命。结果 某型固体火箭发动机从零应力温度固化降温至常温的极值点von Mises应变最大值为9.4%,复合固体推进剂4组温度循环加速试验的最高试验温度分别为75、75、60、60 ℃,温差分别为5、10、15 ℃,单个循环时长均为24 h。复合固体推进剂在4组温度循环加速试验条件下的老化性能参数均为最大抗拉强度保留率,且在置信度为0.9时,其退化规律均符合指数型性能老化数学模型。结合失效临界值,计算出置信度0.9时的最低加速寿命分别为59、100、203、342 d。基于修正Coffin-Manson模型,利用多元回归分析方法,计算得到复合固体推进剂在长期库房贮存环境(最高温度298 K,年平均温差15 K)下,置信度0.9时的最低贮存寿命为20 a。结论 在兼顾模拟性和加速性的基础上,建立了复合固体推进剂定应变?温度循环加速试验方法,并利用指数型性能退化模型和修正Coffin-Manson加速寿命模型,快速获得复合固体推进剂的最低库房贮存寿命,为下一步开展固体火箭发动机装药贮存寿命预估奠定基础。     

无人直升机主桨毂中央件疲劳试验加载技术研究

首先基于2种不同旋翼构型无人直升机主桨毂中央件的结构形式和承载特点,介绍了现代无人直升机中央件疲劳试验加载技术及调试方法。随后对比分析了中央件疲劳试验中2种不同的离心力加载形式,给试验载荷(包括相位、位移和精度等)、试验频率及试验运行状态等方面带来的影响。最后,针对上述分析结果提出解决办法,为优化试验方案,提高试验加载精度,提升试验效率,保障中央件在地面疲劳试验中合理承载、传载及准确评估其结构疲劳寿命等提供了可靠的试验技术支撑,同时也为今后类似结构的主桨毂中央件地面疲劳试验技术发展提供了极有价值的参考和借鉴。     

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。     

猪粪稻秸超高温预处理促进后续堆肥腐殖化条件优化

以猪粪稻秸为原料,设计超高温预处理温度（75,85,95℃）、时间（2,4,8h）和通风量（0.3,0.6,0.9L/kgTS·h）的三因素三水平正交试验,研究不同超高温预处理条件对猪粪稻秸理化特性及后续模拟堆肥腐殖质生成的影响,结果表明,温度、时间和通气量对猪粪稻秸后续高温堆肥腐殖化系数影响各不相同,各因素对后续好氧发酵累腐殖化系数的影响大小顺序为大小顺序为预处理时间 > 温度 > 通气量;最佳超高温预处理条件为：预处理温度为95℃,停留时间为4h,通气量为0.6L/（kgTS·h）,与CK相比,最佳预处理参数下猪粪稻秸后续高温发酵60d腐殖化系数提高119%,腐殖质、胡敏酸含量分别增加105%、116%,而富里酸含量降低17.2%,结合预处理前后物料理化特性变化规律分析,表明超高温预处理促进了大分子有机物降解为可溶性有机碳,促进了木质纤维素组分降解溶出,促使其更多转化为多酚,同时增加了腐殖质前体还原糖、氨基酸的含量,从而有利于腐殖质的生成.     

反应堆压力容器主螺栓水压试验拉伸量调整力学分析评价

目的针对某核电站反应堆压力容器主螺栓残余拉伸量与设计要求(1.63±0.03) mm有出入,个别测试数据不在设计要求范围内的情况,对出厂水压试验工况拉伸量验收值进行调整。方法考虑上述拉伸量偏差对螺栓载荷的影响,从应力、疲劳和密封角度展开系统分析,对螺栓、螺纹、连接法兰及反应堆压力容器密封性能分别进行详细的力学评价。结果根据评价结果,对出厂水压试验工况拉伸量验收值进行两次调整,最终确定为(1.68±0.03) mm。结论该机组反应堆压力容器出厂水压试验各项指标满足要求,针对上述拉伸量调整的力学评价合理性得到有效验证。     

通海阀箱消声器环境试验研究

目的验证通海阀箱消声器的环境适应性。方法分析通海阀箱消声器的结构组成、工作原理、使用环境。综述环境试验的相关标准,并对GJB 150A军用装备实验室环境试验办法中有关水面船舶部分进行剪裁,依据GJB 150A开展倾斜摇摆试验、振动试验、冲击试验,确定上述试验的方法、相关参数,并设计模拟海水环境的工装。结果消声器在施加了上述试验的环境应力后,外观结构无明显变形,紧固件无松脱、断裂等。通海阀箱消声器声学性能无明显下降,插入损失保持大于8 dB。结论通海阀箱消声器在恶劣的环境条件下具有较高的可靠性。GJB 150A部分试验参数设计过于保守,对船舶非电子设备影响较小,可依据实测应力量值进行试验。     

大尺寸液体火箭发动机机架振动试验加载装置设计

目的设计大尺寸液体火箭发动机机架振动试验加载装置,使该型号发动机机架可顺利完成振动试验考核。方法在满足连接强度基础上,合理设计加载装置的加强筋等结构的布局,并通过有限元计算方法对加载装置进行优化设计,进一步提高加载装置一阶固有频率。结果设计完成了振动试验加载装置,并在该型号机架振动试验中得到了工程应用。结论加载装置一阶固有频率较高,完全满足振动试验加载要求。