天馈系统产品加速贮存试验与评估研究

贮存寿命是导弹武器装备的重要指标,针对导弹武器中的天馈系统产品,本文设计开展了加速贮存退化试验,获取典型产品的性能退化数据。然后采用基于漂移布朗运动的评估方法,评估得到典型产品的激活能,确定了加速因子,并折算得到产品的等效贮存时间。并且通过贮存后地面鉴定试验,验证了产品贮存后的可用性。     

基于二元相关的器件级可靠性建模与剩余寿命预测研究

器件作为部件及设备的主要组成部分,其可靠性及健康状态对设备功能完好性及任务可靠性具有重大影响。本文针对复杂应力条件下单一性能退化的可靠性建模不能全面地评估器件的状态和退化,提出基于Copula函数的二元性能退化联合建模的流程和方法,将联合建模分解为边缘退化模型选择与确定和性能参数之间关联性的构建两部分。同时,基于卡尔曼滤波方法,提出二元性能退化的剩余寿命预测方法,并利用芯片试验数据进行验证,应用于基于两焊点退化的芯片可靠性建模和剩余寿命预测。     

基于退化数据的小样本时变可靠性评估方法

对于长寿命、高可靠性产品,失效样本很少或根本没有失效样本,如何准确地评价它们的时变可靠性,一直是一个很难解决的问题。本文提出一种基于退化数据,采用残差自回归模型结合可靠性理论的分析方法。首先采用残差自回归模型对样本的退化数据进行处理,然后结合可靠性理论,针对产品退化量服从正态分布和Weibull分布的情况,利用时间序列的特点估计分布参数,进行产品退化过程的时变可靠性分析。最后,通过与大样本的可靠性评估方法进行对比,证明了该方法的有效性。     

某型硅橡胶减振器的加速贮存试验技术研究

通过对某型硅橡胶减振器的贮存失效机理分析,制定了加速老化试验方法,包括材料的压缩永久变型试验和减振器加速贮存试验,在较短时间内评估得到了减振器的贮存寿命。预测结果为产品定型提供了数据支持。     

基于随机维纳过程的结构损伤寿命预测与可靠性评估方法

提出了一种基于随机维纳过程的结构损伤寿命预测与可靠性评估方法。首先,利用随机维纳过程对产品进行性能退化建模与寿命预测模型建立;其次,利用性能退化试验数据,通过参数无偏估计方法结合最小二乘原理计算得出模型参数的估计;然后利用建立的模型对产品进行寿命预测与可靠性评估;最终以某齿轮为实例,验证了所提出的方法的适用性和有效性。     

固体火箭贮存延寿试验方法

本文对贮存延寿的指标体系进行了研究定义,提出了基于实际使用信息和地面试验验证方法相结合的固体火箭贮存延寿试验的准则和总体思路,形成了系统方法并应用于具体产品。通过延寿信息收集与分析、贮存失效模式分析、分解测试、理化试验分析、加速贮存试验、环境适应性试验、可靠性试验、安全性试验以及飞行试验、综合评估等层层递进,能够给出验证固体火箭满足贮存延寿一定年限和可靠性的寿命评估结论。研究成果为获取固体火箭的可靠贮存寿命、实现科学定寿提供了依据,获得了显著的社会和经济效益,提高了固体火箭的完好性水平。     

基于逆高斯过程的加速退化试验失效机理一致性判定

针对加速退化试验中逆高斯过程的特点,建立基于逆高斯过程的加速退化试验失效机理一致性判定方法。首先考虑带有随机波动影响的逆高斯过程模型,给出针对单个样本退化数据及融合所有样本退化数据的极大似然函数,进而得到逆高斯模型假设下参数的极大似然估计。其次结合加速试验失效机理一致性理论,基于加速系数不变原则给出逆高斯过程模型参数应满足的条件,并利用t统计量对加速过程进行失效机理一致性检验。最后,在案例中应用本文方法对某电子器件的应力松弛数据进行了统计分析。     

产品高可靠长寿命设计与试验技术

针对新一代武器装备及民用领域关键设备/设施的高可靠长寿命技术指标要求,现有基于统计的可靠性设计与试验方法难以有效支撑的问题,通过突破故障机理和故障行为规律研究,提出了面向若干重大及重要设备的可靠性正向设计及加速试验技术。本文鉴于产品全寿命周期面临工况和载荷的严酷性、产品自身内在退化规律的复杂性、整体组成的关联性和不同层级之间的涌现性,以及这些属性的各种不确定性,且随着系统的退化和不同层级的传播呈现出的随着时间和空间的演变规律,基于可靠性科学原理,着眼于上述演变规律,系统提出基于故障机理和传播行为的可靠性技术方法框架,详细阐述了故障机理分析、寿命设计与分析、面向不同样本量的加速试验等技术方法。最后以航空发动机整机为案例,阐述方法的可行性和实用性。     

电子整机加速贮存试验及寿命评估方法研究

以某典型电子整机为例,通过步进应力试验方法对该电子整机的两批产品进行了四个不同应力量级的高温加速贮存试验。结果表明:高温老化过程中,随着温度应力量级的不断提高,电子整机的性能测试数据未发生明显退化,而是在最高应力量级的某一阶段出现突变失效现象。本文分析了产品加速贮存试验中的故障机理,并根据试验结果推导得到了该电子整机的高温贮存加速因子。     

退化型与成败型产品现场贮存试验方法研究

贮存寿命和贮存可靠性是装备产品重要的技术指标,现场贮存试验是确定产品贮存寿命和贮存可靠度的最直接最可信的方法,并可以验证加速贮存试验的正确性和有效性。针对"长期贮存、一次使用"的退化型和成败型产品,探讨了在可重复检测和破坏性检测情况下的现场贮存试验方法,给出了样品数量、测试间隔、测试频率等的确定方法,以获得贮存可靠性指标的准确估计。     

基于修正Coffin-Manson模型的加速寿命试验设计与评估

针对温度循环应力下加速寿命试验数据处理困难而限制其应用的问题,提出了一种基于修正Coffin-Manson 模型的加速寿命试验设计与评估方法。运用修正 Coffin-Manson 模型建立了温度循环试验的加速因子模型,给出了试验条件设计的原则。用一元和二元线性回归评估了加速因子模型的参数进而对产品寿命进行外推,得到了正常应力条件下的可靠度函数。Monte Carlo仿真实例表明,该方法能有效地评估产品温度循环应力下的寿命。     

航空发动机主轴承使用状态寿命预测模型(英文)

航空发动机主轴承寿命的实际可靠预测对于发动机的安全运行至关重要。使用状态寿命(即状态良好、初始损伤、故障发展和即将失效4个寿命阶段)描述航空发动机主轴承的使用寿命,并提出了一种基于支持向量机和模糊逻辑推理的主轴承状态寿命分析模型。首先,讨论了理论计算模型,采用轴承疲劳累积损伤模型,利用修正的Lundberg-Palmgren模型,结合飞参记录数据计算主轴承装机以来的累积寿命消耗,确定状态寿命的理论值。然后,详细阐述了状态寿命评估模型,该方法通过选取轴承振动的时域、频域统计量作为特征矢量,利用支持向量机作为辨识算法进行滚动轴承状态寿命的智能评估。最后,基于模糊逻辑推理融合主轴承状态寿命的理论计算模型和状态寿命评估模型得到主轴承状态寿命模型。采用滚动轴承的全寿命试验验证模型的有效性和可行性。     

航天器产品试验过程实时寿命及质量一致性评价技术

在航天器部组件产品试验时存在着海量闲置数据，但由于缺少有效的数据挖掘手段，型号产品的寿命和质量一致性一直得不到有效评估。本文给出了航天器部组件产品实时寿命预测方法和质量一致性评价方法的实施流程，并分析了各类退化预测建模方法和包络建模方法的适用条件。案例验证表明，实时寿命预测可以采用产品性能的实时监测信息，建立产品退化特征预测模型，实现对加速寿命的动态预测；质量一致性评价可以采用历史产品试验信息，构建成功包络线，实现对被试产品是否满足质量一致性要求的有效判别。     

一种基于GA优化小波LS-SVR的实时寿命预测方法

针对性能非线性退化的产品,从研究退化轨迹相似性的角度出发,提出一种基于遗传算法(GA)优化小波最小二乘支持向量回归机(LS-SVR)的实时退化轨迹建模和寿命预测方法。该方法根据特定个体与同类产品的Euclid距离确定隶属度权值,加权小波LS-SVR建立的同类产品退化模型得到特定个体的退化轨迹模型,结合实测数据更新模型并进行实时寿命预测。实例分析验证了所提方法的有效性。     

含孔复合材料层合板轴向拉伸三维有限元渐进失效分析

基于渐进失效分析方法,建立了带孔的三维有限元模型.该模型能有效计算应力集中区和自由边界区的应力以及层间应力,为渐进失效分析提供了可靠的基础.本文采用了修正的三维Hashin准则作为单元失效的判断依据,使用交互式退化模型对失效单元进行材料性能退化;同时研究了材料常数υ23值和刚度缩减系数(SCR)对失效载荷预测结果的影响;实现了失效扩展过程的仿真分析;计算了不同层合板的最终失效载荷,计算值与试验值误差小于10%.     

耦合环境应力下电子设备焊点退化试验研究

焊点的退化失效是引发电子设备故障的重要因素。本文针对目前耦合应力下焊点退化试验研究相对薄弱的问题,搭建了耦合环境应力试验系统,设计了退化试验耦合应力载荷谱,制备了BGA与QFP两种典型焊点的电路板试件,采集了大量焊点退化试验数据。通过数据分析、微观电镜以及有限元仿真,对耦合应力下焊点寿命、失效模式和退化机理展开研究。     

基于Copula的民航发动机性能参数阶段可靠性评估

民用航空发动机的性能参数状态呈现多阶段变化特性,目前性能参数状态的评估方法不能有效利用状态监控大数据准确识别其对民航发动机性能的影响,据此提出一种新的考虑民航发动机性能参数状态动态演变阶段相关性的可靠性评估模型。模型根据变点分阶段的特性利用动态Wiener过程对民航发动机性能参数状态进行表征,利用Copula函数建立阶段性动态Wiener过程的联合概率分布函数模型,同时结合民航发动机性能参数状态演变的首达阈值的数学性质,利用蒙特卡洛仿真抽样法进行可靠性评估。利用航空公司实际的状态监测数据验证所提模型的优越性,结果表明,相较于不考虑演变阶段间相关性的模型,所提模型对评估民航发动机性能参数的状态可靠性的平均误差降低了约12.9%。     

考虑时变环境的基于设备退化的剩余寿命估计

进行剩余寿命估计时,需要考虑设备运行环境的作用。退化率模型是刻画外部环境对设备退化影响的一种重要模型,退化率模型分为两种:第一种是设备退化率只由外部环境状态决定,第二种是设备退化率是运行时间和外部环境的函数。本文总结了基于退化率模型的剩余寿命估计方法;指出了当外部环境用马尔科夫跳变过程描述时,利用第一种退化率模型进行剩余寿命估计中存在的问题,并举例说明;最后给出了用蒙特卡洛仿真计算基于第二种退化率模型的剩余寿命估计的方法,结果合理。     

基于多退化量的动量轮剩余寿命预测方法

动量轮是卫星姿态控制系统的关键部件,对卫星的可靠性及整体寿命有直接影响。针对卫星动量轮的剩余寿命预测问题,提出一种基于Copula函数的多退化量下的寿命预测方法。首先,分析了影响动量轮寿命的关键因素,选择润滑剂剩余量和电流作为退化量;其次,分别对单个退化量进行退化建模,得到动量轮剩余寿命的边缘分布函数;然后,通过Copula函数族来描述多退化量之间的相关性,并对边缘分布进行融合,得到动量轮剩余寿命的联合分布函数;最后,提出基于赤池信息准则（Akaike information criterion,AIC)模型评价的Copula函数选择方法。     

我国首家贮存与延寿评估专业试验室开始运营

<正>2014年8月20日,国家某重点型号寿命评估验证试验在北京开展,标志着"中国航天科技集团公司加速贮存与寿命评估验证试验室"正式开始运营,该试验室是航天系统内首家贮存与延寿评估专业试验室,也是目前我国唯一的一家装备产品贮存与延寿评估专业试验室,填补了我国在该领域尚无专业试验室的空白。"产品的贮存与延寿工作"主要是指在保证产品功能的情况下,对产品进行贮藏、保存,