卫星总装工艺FMEA应用初步研究

为了进一步提高航天器装配的可靠性,适应航天快速发展的总装要求,文章根据卫星总装的具体特点,提出了一种针对卫星总装工艺的故障模式影响分析方法。这种基于卫星总装工艺的FMEA主要是将故障严酷度、故障发生度、可检测度、风险优序数、产品危害度等5个参数进行量化处理,从卫星分系统、结构舱段、专业测试、关键过程控制等方面展开具体分析,采用表格评估形式对总装过程中潜在失效模式进行量化处理,最终得到相应评估对象的可靠性指标,提出相应的故障预防措施,以达到提高总装工艺可靠性的目的。     

卫星在轨主要故障模式、原因分析及措施建议

分析国内外近10多年来的卫星在轨故障情况,总结6类灾难性及严重在轨故障模式;提炼出星上典型设备/部件的主要在轨故障模式。在此基础上,从新技术及新状态的地面验证充分性、复杂工艺的稳定性、元器件及电装质量、空间环境影响、软件设计、地面操作等方面分析在轨故障的主要原因,并给出措施建议,旨在为卫星系统可靠性设计、主要设备/部件的薄弱环节识别及可靠性设计提供参考。     

一种控制装置FMEA分析及其优化

运用可靠性设计中的FMEA硬件法作为预防某控制装置不可靠工作而导致任务失败的措施和手段。针对一种控制装置的实例,对行程开关等重要器件列举其可能的故障模式,分析其故障原因及对任务造成的影响,提出了优化措施,改进控制电路。之后建立模型并采用定量计算对改进前后控制装置进行可靠性预计。可靠性预计结果和模拟故障试验验证对控制装置的改进措施是合理有效的。实践证明改进后的控制装置成功地解决了电源短路问题,其可靠性有较大提高。     

液体火箭发动机研制中的可靠性工作

在液体火箭发动机研制中,如何提高可靠性是一个极其重要和令人关注的问题。本文重点论述在液体火箭发动机的整个研制过程中,特别是在设计过程中的可靠性工作。其中包括:故障模式及预防措施;可靠性设计评审;以及可靠性验证和可靠性增长监测等。     

神舟飞船出舱活动故障模式和对策的设计与实践

根据出舱活动任务及程序安排,以确保航天员安全和提高出舱活动任务可靠性为原则,提出了飞行事件时域、空域分析与出舱活动故障树分析（FTA）和失效模式与影响分析（FMEA）结果相结合的设计方法,完成了我国出舱活动飞行任务故障模式与对策。所设计的多种出舱活动故障模式与对策,覆盖了出舱活动飞行任务可能发生的各种情况,经出舱活动飞行试验验证,故障模式设计及对策设计合理,有力保证了神舟七号飞船出舱活动的圆满成功,具有工程实用价值。     

应用FMEA技术开展网络系统可靠性分析

大型网络系统的核心网．一般均承载着整个网络的主要业务。为了确保网络系统的畅通、可靠，必须彻底地查明潜在故障模式．既要找出关键网络设备的所有故障模式，还要找出网络系统级故障模式。对网络系统开展故障模式及影响分析．需要建立网络故障信息库。本文从FMEA对象、分析方法、功能框图及可靠性框图、约定层次、故障概率发生可能性、严酷度类别、FMEA结果等方面进行展开：另外还从故障信息数据的收集与分析、系统级共因故障、共模故障等方面重点分析了如何应用FMEA技术开展网络可靠性分析。     

柱形爆炸器故障原因分析

针对柱形爆炸器穿透钢柱试验故障,分别从聚能罩形状和材料、主装药炸药性能、装药结构、主装药浇注工艺、炸高、界面传爆可靠性、环境条件等方面,对柱形爆炸器穿透效果的影响进行了分析,开展了相关可靠性试验,复现了故障。此次故障是由于柱形爆炸器壳体壁厚较薄,不能满足力学环境试验过载所致。对故障进行了准确定位,并改进了设计结构。     

浅谈装备的可靠性增长试验

在装备的研制阶段，可能存在某些设计和工艺方面的缺陷，从而导致在初始试验阶段故障较多。可靠性增长试验就是一个逐步改正装备设计和制造中的缺陷不断提高产品可靠性的过程，从而逐步达到规定的可靠性要求。论述了可靠性增长试验的意义，阐明了可靠性增长试验的基本方法。     

改进FMECA在空间电源分系统中的应用

故障模式、影响及危害性分析(FMECA)方法广泛应用于航天领域,并较早地形成了航天领域内的FMECA规范,基本满足型号常规使用的要求。但是,随着航天产品的日益复杂及高可靠性的要求,FMECA规范已无法完全适用,尤其是FMECA工作的有效性和全面性有待进一步研究。本文从三方面提出改进FMECA的方法程序,包括改进功能和结构分析方法,完善FMECA表格,增加发生可能性的级别,同时以电源分系统的分流调节器为例,验证改进后FMECA方法程序的可行性。分析结果显示:改进后的FMECA分析层级清晰,表格填写规范,故障模式和故障原因分析更全面,更有利于发现薄弱环节,并有针对性地指导产品开展设计改进,提高产品可靠性。     

战术导弹全弹FMECA方法研究

论述了故障模式影响及危害性分析(FMECA)的目的和意义，尤其强调了战术导弹全弹FMECA对提高导弹可靠性的作用。讨论了导弹详细设计阶段硬件的FMECA方法，包括自下而上综合方法、约定层次划分、故障严酷度分类等问题。最后，结合工程实践，给出了导弹全弹FMECA的部分应用实例。     

一种QFN封装器件焊接故障分析

结合工程实践,介绍了QFN封装器件的优点和结构特点,从印制电路板裸板制板工艺、装联工艺两方面分析了一种QFN器件产生故障的原因,并给出了解决办法。通过改变制板工艺、改进网板设计等手段,有效解决连焊等问题并增强元器件的装联可靠性。介绍了其返修过程中应注意的工艺问题,并给出了QFN器件的可靠装联工艺。     

低温贮箱环缝焊接工艺

通过研制、改进焊接工装 ,完善装配、焊接工艺 ,基本上解决了低温贮箱装配错位和对合间隙不均匀问题 ,提高了焊缝一次交检合格率 ,大大减少了贮箱焊接后的变形量 ,提高了贮箱环焊缝的质量和可靠性。     

电磁阀泄漏故障分析及改进

针对某电磁阀在试车及关机后出现的阀座密封性不稳定现象,梳理出两种故障模式。基于此开展了电磁阀结构强度、动态特性、流场仿真计算。结合相关试验验证情况,分析了装配应力及运动过程对产品密封性能的影响,给出了阀座密封性不稳定的主要原因是装配应力使阀座密封面发生不均匀变形,造成泄漏量增大;电磁阀断电打开时的撞击及侧向流体力可能导致密封块偏斜,进而造成阀座漏量增大。据此,提出了相应的改进措施并得到热试车验证。     

面向产品综合设计的故障知识本体研究

以满足产品的性能与可靠性维修性保障性(RMS)综合设计需求为目标,对产 品设计过程中如何预防故障,定位故障及故障维修的相关概念进行分析、总结和归纳,提出 了以故障知识为核心,面向产品综合设计的知识本体框架,该框架将相关概念划分为四层进 行描述,即产品层、故障基本概念层、故障扩展层、故障应对层。利用本体论方法对相关的 核心概念进行了形式化的定义,并给出了基本的故障知识本体和设计应对本体结构。最后以 挑战者号航天飞机的失事为例,应用本文建立的故障本体较好地表达了航天飞机故障过程及 应对的改进措施,验证了该方法的可行性。
     

月球着陆器典型故障模式分析

为提高月球着陆器着陆可靠性,需识别潜在的故障模式对稳定性着陆带来的影响。建立了着陆器的动力学模型,给出了着陆器着陆时的七种极限工况,作为故障模式分析的基础;针对动力下降段三种典型故障模式,即主发动机延时关机、储箱残留液体着陆和触月信号延迟发出,建立与延时关机对应的上抛、平抛运动和数学关系,与残留液体着陆等效的单摆模型,施加触月信号延迟发出所产生的推力曲线,利用Adams软件进行动力学仿真;结果表明储箱残留液体着陆影响较小,另外两种故障模式使着陆时抗倾倒性能和缓冲性能恶化,增加着陆不稳定性。     

单粒子效应及充放电效应诱发航天器故障的甄别与机理探讨

单粒子效应（SEE）是诱发航天器故障最重要的空间环境因素之一,其与充放电效应（SESD）诱发故障的宏观表象相像,但具体影响细节及防护设计又不尽相同,导致工程上将大量可能由SESD诱发的航天器故障简单归零为SEE并进行改进设计,但复飞后的航天器在轨故障依然不断。截至目前,鲜有综合比对研究以揭示这2种效应诱发星用器件错误和导致电子设备故障的异同。文章首先通过大量在轨实例表明二者触发的航天器故障有很强关联,之后对引起2种效应混淆的可能原因进行剖析,并介绍中国科学院国家空间科学中心通过地面模拟实验,针对JK触发器、运算放大器、静态随机存储器（SRAM）初步研究的SEE和SESD诱发软错误的异同表象和作用机制,为进一步发展准确甄别与应对有关在轨故障的技术方法提供参考。     

液体火箭发动机“热泵”起动研究

多次起动泵压式液体火箭发动机存在"热泵"起动故障,主要原因是发动机再次起动时,泵部件的温度过高引起推进剂气化,导致推进剂增压泵不能够正常建压。因此提出一种"热泵"起动故障的解决方案:在发动机系统上增设排空系统和排放系统,降低泵部件的温度及泵腔的含气率;在涡轮和泵之间增加隔热结构,减少它们之间的热量传递;对发动机再次起动的时序进行调整。该方案结合某型多次起动泵压式上面级发动机试验验证,"热泵"起动故障圆满解决。最后通过对不同试验结果和高空环境仿真结果的对比,验证了该方法的正确性,能够提高发动机再次起动的可靠性。     

基于故障树分析的航天器加强梁胶接接头可靠性提升

针对某航天器舱体结构试验件在静力试验过程中发生的加强梁胶接接头脱开问题,通过对试验件设计和工艺技术状态进行分析,建立故障树;继而采用求取故障树最小割集和对研制过程进行排查的定性分析方法,确定造成故障的主要原因,并提出相应的改进措施。经地面试验和在轨飞行验证,证实故障定位准确,改进措施有效,能提高结构系统的可靠性。有关分析方法和措施可为航天器加强梁胶接接头结构设计和工艺改进提供参考。     

某车型差速器螺栓断裂分析

分析了某车型差速器六角螺栓的加工工艺过程、断口形态以及含氢量，认为造成六角螺栓在装配过程中发生延迟断裂的原因是氢脆所致。采取了改进除氢工艺及调整热处理工艺两项措施后，该六角螺栓未发生断裂故障。     

固体火箭发动机可靠性评定技术

分析了固体火箭发动机可靠性评定的主要方法，并简要分析了固体火箭发动机可靠性评定中的某些关键技术及其发展动向，如失效模式和故障判据的选用，复杂承载条件下的应用计算，可靠性模型的建立以及先进算法在可靠性评定中的应用等。