寿命的可靠性综论(四)——使用寿命的加速寿命试验

产品寿命(包括使用寿命)取决于环境、材料、结构、装配、加工等多种应力因素。但在产品研发阶段,开展使用条件下的几年甚至几十年的寿命试验来得出产品寿命可靠性的规律是不现实的。因此,只能用一、两种主要因素的加速寿命试验结果来外推或用相似产品法综合估算寿命可靠性规律,以此作为维修性设计及确定寿命周期成本(LCC)的依据。实际工作中,必须开展使用条件下的寿命试验并对现场寿命数据进行收集、统计、分析,得出实际的寿命可靠性规律,修正产品研发时的寿命估算值,从而修改维修性计划。常用的加速寿命试验结果外推一般采用简单最小二乘法(OLS)。本文指出,加速寿命试验的结果不符合OLS的条件,应改为加权最小二乘法(WLS)。     

寿命的可靠性综论(二)——寿命及百分寿命的统计方法

指出寿命有两种:偶然故障期的寿命、耗损故障期的寿命,前者的重要特征量为MTBF及故障率λ(t),后者的重要特征量是百分寿命(有时加上MTTF)。长寿命、高可靠的长寿命要求是:偶然故障期的故障率低、平均寿命大,并且耗损故障期的百分寿命长(或加上长的MTTF)。对后者,当前重视不够。本文介绍了正态分布(两参数对数正态分布只要取对数即成为正态分布)、两参数Weibull分布完全子样及不完全子样情况下百分寿命估计的统计方法。     

论组织的量化质量管理(七)——质量信息及知识管理,持续改进及创新

质量信息及知识管理是组织为达到卓越绩效的重要工作内容。要建立质量信息及知识平台和数据库。古为今用,洋为中用,吸取出现过的故障(缺陷)的经验教训。ISO 9000的八项原则的第六条,明确组织要持续改进,且形成制度。为适应环境的不断变化,要进一步从改进发展到创新。发展创新是世界经济可持续增长的要求,要实施创新驱动发展战略。     

卫星设计寿命影响分析

首先给出了卫星各分系统质量(mass)在整星干重中所占比例的统计数据及设计寿命对分系统的定性影响;重点定量分析了设计寿命对各分系统设计参数及质量的影响,给出诸分系统的质量、质量增加、质量增加率与设计寿命的关系曲线;最后分析并给出卫星干重及总质量与设计寿命的关系,指出设计寿命的延长是以质量增加和成本上升为代价的,应综合考虑设计寿命与成本。     

基于马尔克夫灰色残差GM(1,1)模型的HTPB推进剂贮存寿命预估

针对Arrhenius方程将活化能假设与温度无关的常数,给HTPB(端羟基聚丁二烯)推进剂寿命预估引入了误差的问题,提出了基于马尔克夫灰色残差GM(1,1)模型的寿命预估方法。对HTPB推进剂进行了高温加速寿命试验,以最大延伸率作为性能变化表征参数,根据老化反应速率常数随温度的变化关系,建立了马尔克夫灰色残差GM(1,1)模型,对常温条件下推进剂的老化反应速率常数进行了预测,并预估了HTPB推进剂在常温条件下的贮存寿命为11.74 a。     

寿命的可靠性综论(一)

根据GJB451A-2005的定义,使用寿命是产品使用到无论从技术上还是经济上考虑都不宜再使用,而必须大修或报废时的寿命单位数。更具体一些,产品的(可)使用寿命是指从产品制造完成到出现不能修复(或不值得修复)的故障或不能接受的故障率时的寿命单位数。所以使用寿命与期间的故障率能否被用户接受密切相关,使用寿命期间的故障率与用户及生产方的维修后勤策略又密切相关。平均寿命不能代表使用寿命。只有产品寿命为指数分布时,故障率才为常数,正好是平均寿命的倒数。但当产品寿命不为指数分布时,平均寿命并不能使用户了解故障率,可靠寿命同样不能使用户了解故障率。在偶然故障期及耗损故障期,寿命的统计规律常用三参数(或两参数)Weibull分布、正态分布或对数正态分布描述。本文讨论在不完全子样情况下偶然故障期λ(t)的规律及根据能接受的故障率λ*确定使用寿命T*的统计方法。其后,讨论不完全子样情况下,耗损故障期确定百分寿命(p寿命)的统计方法,通过外推估计使用寿命(包括贮存寿命)的加速试验统计方法及在故障率λ(t)已知下的维修策略。     

中型敏捷遥感卫星公用平台寿命工作研究与实践

中型敏捷遥感卫星公用平台(简称"平台")是我国首个寿命要求8年的低轨卫星平台,相对于之前国内低轨卫星设计寿命一般为3～5年,技术跨越很大。为确保各项工作的系统性和规范化,开展平台寿命工作。文章介绍了平台寿命工作策划、设计分析、试验、评估等内容,以及寿命指标分配、寿命故障模式与影响分析(FMEA)和寿命建模等关键技术研究及应用情况。通过平台寿命工作,识别了锂电池等51种有限寿命单机,并获得了量化的寿命评估结果,提出了后续卫星利用在轨飞行数据修正模型、完善技术方法的工作建议。     

固体推进剂贮存寿命非破坏性评估方法(Ⅲ)——预测残留寿命延寿法

从动力学理论分析入手,结合推进剂老化特征参数的研究结果,研究了用非破坏性手段预估固体推进剂残留寿命的方法。动力学理论分析表明,反应活化能是老化温度的函数,活化能对老化温度存在线性依赖关系,且活化能对老化温度的依赖关系和指前因子对老化温度的依赖关系是等效的。研究结果表明,影响推进剂寿命的应力问题也可以转化为动力学问题来处理,且应力对推进剂寿命的影响显著。利用新推导的4参数动力学公式,结合适宜的特征参数,建立了预估推进剂残留寿命的非破坏性方法,该方法可用于到期导弹的延寿。     

航天器寿命数据的定义、范畴及其分类研究

系统地介绍了航天器寿命的涵义,分析了开展航天器寿命数据管理和积累的重要意义,研究提出了航天器寿命数据的定义、范畴与分类,并以寿命试验数据为例设计了分类寿命数据采集卡,为建立航天器寿命数据管理和评估系统及规范寿命数据管理工作提供了基础。     

基于图像识别的机械振动信号特征提取与寿命预测方法研究

滚动轴承作为许多机械设备的关键组件,被广泛应用于机械制造、航空航天等领域,其健康状态直接影响了相应设备的剩余寿命,因此在设备故障预测与健康管理(Prognostics and Health Management, PHM)领域,滚动轴承寿命预测具有很高的研究价值。目前基于数据驱动的轴承寿命预测方法主要利用特征提取并构造健康因子(Health Indicator, HI),然而在这一过程中特征的选择与融合依然依赖于专家先验知识,并且健康因子也很难从复杂的时序数据中进行提取。因此,提出了一种新型的数据驱动寿命预测算法,在特征提取方面,通过连续小波变换(Continuous Wavelet Transform,CWT)将传感器振动信号转换为时频谱图,再通过深度残差网络(Deep residual network, ResNet)结合时空卷积网络(Temporal Convolutional Network, TCN)将时频谱图中的时域频域特征构造成为健康因子,最后完成剩余寿命预测。本研究在PRONOSTIA数据集上与现有的数据驱动算法进行了对比,证明了该算法可以更准确地完成剩余寿命预测。     

论组织的量化质量管理(十三)——改革(上)

组织的改革是把不适应发展需要的组织架构、运作以致顶层的愿景、目标、价值观改成新的,以适应发展的需要。凯恩斯理论是对古典市场经济理论的重要改革。企业的第一次大改革是分工,第二次大改革是流水线,第三次大改革是全面质量管理(TQM)。当前从准时制生产(JIT)、零缺陷(ZD)、并行工程到精益制造、敏捷制造、以信息化为中心的发展正走向第四次大改革。中国历史上有成功的改革如秦王政,但"千年犹传秦法制"就不行了,有夭折的改革如张居正,有不成功的改革如王安石。     

航天器寿命数据管理与评估系统框架设计

针对航天器寿命数据的范畴及特点,结合数据管理与寿命评估流程,提出了适于航天专网运行的航天器寿命数据管理与评估系统框架的设计思路．为实现航天器寿命数据的统一管理、航天器产品的寿命评估及趋势分析提供了软件设计模式解决方案。     

火箭发动机涡轮叶片疲劳寿命可靠性分析

由于生产加工和使用过程中材料属性、结构尺寸以及工作载荷等的随机性,疲劳寿命通常存在较大的分散性。考虑结构几何参数、材料属性、工作载荷等变量的随机性,采用Monte Carlo模拟法与响应面法相结合,对液体火箭发动机涡轮叶片进行概率疲劳寿命分析,确定了涡轮叶片疲劳寿命可靠度模型,并分析了疲劳寿命对各随机变量的敏感度,以及变量分散度对疲劳寿命的影响。结果表明:疲劳寿命呈偏态分布;涡轮入口温度对叶片疲劳寿命影响最大,材料的低周疲劳性能参数对寿命影响较大,转速及热膨胀系数对寿命有一定影响,而其他参数对寿命的影响小;控制变量分散度是提高叶片安全寿命的有效途径,对单变量而言,控制涡轮入口温度分散度效果最显著。     

东三质量工作总结

东方红三号通信卫星正样Ⅰ通信分系统已经顺利出所,通过总体部验收、测试,进入靶场准备发射。至此,我所工作已告一段落,现在有机会对质量工作做一个总结。 1 明确质量与进度的关系 东方红三号通信卫星在容量、技术水平及寿命要求上与以前型号的通信卫星相比都提高了一大步。面对强烈的市场需求和激烈的市场竞争,又对东三这颗高可靠、长寿命的卫星提出了“后墙不倒”的进度要求。在这种情况下,我们认识到了质量与进度的统一关系。在卫星行业,产品没有过硬的质量保证,进度将是不牢不实在的。产品质量问题发现与解决得越早,对全局     

固体推进剂贮存寿命非破坏性评估方法(II)——动态力学性能主曲线监测法

对动态力学性能和静态力学性能的关系进行了理论分析,认为二者之间存在对应关系。通过对采用动态力学分析(DMA)法得到的动态储能模量主曲线和材料试验机得到的静态松弛主曲线进行对比,验证了这种关系。提出了根据动态和静态力学性能关系,利用动态储能模量主曲线得到静态松弛模量和静态强度,以评估推进剂老化状态的非破坏性方法。预测值和实测值的比较结果显示,该方法能够较好地评估推进剂的寿命状态。     

中巴地球资源卫星首发星在轨寿命分析

中巴地球资源卫星首发星(FM1)目前已圆满达到两年的设计寿命。为探讨卫星在轨继续正常运行的潜力与能力,本文采用多种方法,从多角度入手,对CBERS-1卫星(FM1)进行了在轨寿命分析。     

2014年各国航天发射活动回顾(下)

<正>欧洲2月6日,阿里安5ECA火箭在库鲁发射了法国和意大利合作的"雅典娜-忠诚"(AthenaFidus)军民两用通信卫星和一颗商业通信卫星。"雅典娜-忠诚"由泰阿空间公司主承包,采用"空间客车"4000B2平台,发射质量3080千克,载有极高频(EHF)和23路Ka波段转发器,将采用东经38度轨位,向法意两国国防部和安全机构提供数据传输服务,设计寿命超过15年。3月22日,阿里安5ECA火箭在库鲁发射了     

航天器用固态功率放大器加速寿命试验方法研究

针对航天器电子产品的寿命预示问题,文章指出对航天器电子产品开展加速寿命试验(ALT)研究,首先要利用故障模式、机理及影响分析(FMMEA),确定产品的主要失效机理和敏感应力;然后利用理论分析或可靠性强化试验确定产品的工作极限;最后设计出完整的试验方案。针对航天器固态功率放大器进行试验,验证了加速寿命试验在航天器电子产品中的适用性。     

中国航天科技集团公司质量文化建设纲要(2011年-2015年)

中国航天科技集团公司(以下简称集团公司)质量文化是企业文化的重要组成和特色内容,是航天质量管理实践的结晶。近年来,集团公司推进质量文化建设,促使员工质量素养、质量管理水平和型号质量效益得到了显著提升。进入新时期,为履行富国强军的神圣使命,应对太空经济时代的机遇和挑战,推动我国从航天大国向航天强国迈进,集     

固体推进剂贮存寿命非破坏性评估方法(Ⅱ)--动态力学性能主曲线监测法

对动态力学性能和静态力学性能的关系进行了理论分析,认为二者之间存在对应关系.通过对采用动态力学分析(DMA)法得到的动态储能模量主曲线和材料试验机得到的静态松弛主曲线进行对比,验证了这种关系.提出了根据动态和静态力学性能关系,利用动态储能模量主曲线得到静态松弛模量和静态强度,以评估推进剂老化状态的非破坏性方法.预测值和实测值的比较结果显示,该方法能够较好地评估推进剂的寿命状态.