轨道交通用橡胶产品加速试验研究现状及发展趋势

轨道交通用橡胶产品受环境影响较大,容易失效,有必要研究其老化机理,并制定合适的加速试验验证方案以有效检出故障,并对橡胶产品的寿命进行准确预测。文章对轨道交通用橡胶制品的老化机理进行总结,介绍了疲劳老化、热氧老化、湿热老化、臭氧老化、低温老化等的作用机理和试验方法,并分析了现有的加速试验现状,指出现有的老化试验还处于单一应力谱研究阶段。结合军品试验开展思路,提出了自然应力谱的收集编制方法和加速试验谱的转化方法,并在此基础上提出未来数据收集与加速模型及其参数库建立的建议,为今后轨道交通用橡胶产品的加速试验研究及寿命预测提供参考。

典型航天火工品运输三轴振动加速试验方法研究

运输振动环境是典型的多轴向振动激励,针对典型火工品运输试验中仍采用单向振动加载的现状,本文分析航天典型火工品运输工况,并提出设计火工品运输试验。研究航天典型火工品运输振动条件制定方法,确定运输三轴振动条件、运输三轴振动加速试验条件。建立典型航天火工品运输三轴振动加速试验方法,通过三轴振动试验,研究了火工品在不同里程、不同试验条件下的电阻值的变化情况,获取了电阻值随着运输历程的变化规律,为火工品三轴振动加速试验提供参考。

电连接器用聚氨酯胶密封件贮存可靠性统计模型的加速试验验证与评估

针对电连接器用聚氨酯胶密封件在长贮条件下的寿命评估问题,从机理层面分析了聚氨酯胶密封件内聚破坏和边界破坏导致性能下降的原因。依据从机理层面建立的电连接器用聚氨酯胶密封件贮存可靠性统计模型,利用聚氨酯胶密封件温湿度综合应力加速退化试验数据,综合应用粒子群优化算法和回归分析、AD检验及拟合优度等检验方法,从数据统计层面验证了电连接器用聚氨酯胶密封件失效物理方程和退化轨迹模型的合理性。利用扫描电镜和能谱分析验证了失效机理分析的正确性。最后,利用所建模型评估了电连接器用聚氨酯胶密封件在贮存环境下的可靠寿命。

复合材料复杂环境效应加速试验设计及评估方法

目的指导复合材料在复杂湿热环境下环境适应性摸底与评价试验的开展,分析评估复合材料在复杂综合应力下的激活能参数。方法分析装备全寿命周期复杂自然环境剖面及各环境因素影响效应,确定复合材料各工作阶段敏感应力类型及条件,基于应力加速模型及累积损伤等原理,制定复合材料复杂环境效应综合加速试验剖面。构建复合材料复杂环境条件下的动力学模型,并提出相应参数估计方法。开展复合材料加速试验,并基于实测数据开展复合材料性能退化建模与评估。结果分析了复合材料全寿命周期环境影响因素及环境效应,明确了各工作阶段敏感应力主要有温度、湿度、太阳辐照、温度交变、振动以及冲击等。依据实际环境数据,设计并开展了3组不同湿热条件(80℃/75%RH、80℃/85%RH、80℃/95%RH)的综合试验,收集得到复合材料拉伸强度、拉剪强度、径向弯曲强度以及纬向弯曲强度等4种性能指标的试验数据。试验数据表明,拉剪强度(最大相对退化速率为0.1773/循环)、径向弯曲强度(最大相对退化速率为0.1292/循环)以及纬向弯曲强度(最大相对退化速率为0.2610/循环)等性能参数可用于产品退化建模与评估。通过参数估计,进一步确定了退化速率与湿热应力的关系,并针对当前试验提供了改进依据。结论复杂环境效应综合加速试验对装备复合材料产品经历复杂环境条件的模拟效果和加速效果较好,试验可实施性较强。提出的改进广义Eyring模型可涵盖温度应力与湿热应力的加速效应,并综合考虑多种应力的相互作用,通过少量组合试验便可量化评估激活能等参数。所建模型指出当前基于激活能参考值(Ea=0.7eV)试验方案可由不同温度应力的综合试验数据进一步修正与优化,且所提试验与分析方法主要针对大部分树脂基复合材料产品,并可依据需要推广至电子产品、机电产品等试验对象。

基于GM(1,1)模型室内加速试验下钢筋混凝土服役寿命预测

为研究西部盐渍土地区钢筋混凝土损伤劣化规律及服役寿命,设计了干湿循环、盐类侵蚀、紫外线辐射及太阳照射耦合因素下的室内加速试验,定期测试试件相对动弹性模量(RDEM)、相对质量评价参数(RQEP)和腐蚀电流密度(icorr)等宏观指标及扫描电镜(SEM)与X射线衍射(XRD)等微观指标来表征钢筋混凝土损伤劣化规律及腐蚀机理,同时利用GM(1,1)模型对钢筋混凝土服役寿命进行预测。研究结果表明:RDEM、RQEP及icorr均可在一定程度上表征混凝土损伤劣化过程,RDEM呈现出先增大后减小的趋势,RQEP表现为缓慢增长-平缓下降-加速下降三阶段变化特点,而icorr呈现缓慢增长-加速增长两阶段变化。利用GM(1,1)模型预测C35试件钢筋与混凝土失效时间分别为175 d和231 d,C40试件失效时间分别为273 d和497 d。

基于Monte-Carlo仿真的恒应力加速试验方案模拟评价

为了保证可靠性加速试验方案的正确性和可行性,提出基于仿真的模拟评价方法。以最具代表性的Weibull寿命分布产品的恒应力加速寿命试验为例,以代表试验结果准确性和稳定性的指标——中位寿命估计值渐进方差的均值和标准差作为评价指标,通过Monte-Carlo仿真模拟生成失效数据,对不同试验方案的统计精度和稳定性进行评价,为加速寿命试验优化设计的工程实现提供了思路和实例验证。

导弹长期复杂环境适应性加速试验设计方法

目的针对工程界缺乏长期气候与力学环境耦合效应的验证与评价方法,提出导弹长期复杂环境适应性加速试验剖面设计方法,支持长期、复杂环境耐受能力评价。方法根据寿命剖面和环境剖面,辨识产品敏感环境应力,开展环境应力数据收集,在构建常规应力试验剖面的基础上,针对气候类、力学类环境应力分别提出加速因子建模方法,最终转化生成多应力综合加速试验剖面。结果以导弹舵系统为对象,运用本文方法进行了长期复杂环境适应性加速试验剖面设计,应用表明,本方法可在较短时间内有效暴露长期复杂环境下的薄弱环节,且与实际失效模式一致。结论该方法充分考虑了导弹寿命期内经受的复杂环境因素,能够模拟高温、湿热、盐雾、温度循环等气候类环境应力和力学环境应力共同作用下的长期缓变耦合效应,支持导弹长期复杂环境适应性的快速评价,可在工程应用中推广。

复杂环境应力下典型机电产品贮存-值班寿命加速试验方法研究

目的建立复杂环境应力下机电产品贮存-值班寿命加速试验方法。方法依据机电产品贮存-值班寿命剖面、环境因素及基准条件,考虑关键部件可能产生的环境效应与累积损伤,选取拟模拟与加速的环境因素,按照环境应力施加时序及损伤模型,提出一种综合考虑机电产品贮存-值班过程中温度、湿热、盐雾、太阳辐照、温度循环、振动和冲击等环境应力对其寿命影响的加速试验方法。结果建立了某典型机电产品复杂环境下贮存-值班寿命加速试验剖面。结论复杂环境应力下机电产品贮存-值班寿命加速试验充分考虑了机电产品在贮存-值班过程中经历的环境应力,能够在一定程度表征机电产品贮存-值班过程中各种环境应力的累积叠加效应。

某推进监控装置可靠性加速试验方法

可靠性加速试验目前广泛地应用于水面舰船电子设备,本文简要介绍了可靠性加速试验的原理和流程,以某推进监控装置为例,针对设备特点设计了相应的加速试验方案。基于温度应力加速模型,确定了加速因子、制定了加速试验剖面,为可靠性指标较高、受试样机数量紧缩的电子设备指标验证问题提供了工程应用参考。

加速试验和长期试验对婴幼儿配方乳粉营养素衰减率影响的对比分析

参照《婴幼儿配方乳粉产品稳定性研究指南(试行)》中的相关要求与方法,考察婴幼儿配方乳粉在加速试验和长期试验中营养素的衰减情况。结果表明:宏量营养素和脂肪酸在加速试验和长期试验中相对比较稳定,衰减率在5%以内;维生素在加速试验和长期试验中未出现明显衰减,衰减率在10%以内;矿物质中碘在加速试验中出现明显衰减,最高衰减率为11.37%,其他矿物质未出现明显衰减;可选择成分在加速试验和长期试验中相对比较稳定,衰减率在5%以内。

地铁车辆小型电器设备加速试验在线测试系统

为了满足地铁车辆使用的小型电器设备在加速试验过程中的在线电性能参数测试的需求,通过对传统的小型电器设备在线测试电源、测试设备及数据处理系统进行改进,提出了一种基于加速试验的地铁车辆小型电器设备在线测试系统。针对地铁车辆小型电器设备对电源系统的特殊要求提出了具有交直流转换、电压可调、大功率、高精度的电源设计方案。同时设计了信号采集、传输的测试电路及可存储、处理数据的软件平台,并应用于实际的加速试验中证明该测试系统是可行的。这种应用于加速试验的地铁车辆小型电器设备在线测试系统可实时检测小型电器设备的吸合时间、接触电阻等数据,为小型电器设备的维修维护提供重要的参考数据。

基于加速试验的地铁车辆橡胶寿命预测

地铁车辆橡胶的良好密封是车辆设备正常运行的重要保障,科学的维修维护策略可以降低资源浪费。该文针对地铁车辆的贯通道橡胶和门窗橡胶开展加速试验,测试橡胶压缩变形量和硬度,利用阿伦尼乌斯模型预测橡胶老化寿命,基于数据拟合方法评估橡胶的性能状态。结果表明,25℃时服役5年的贯通道橡胶和服役10年的门窗橡胶最大剩余寿命分别为31.56年和23.61年。可采用三次多项式拟合老化过程中的硬度变化,评估橡胶性能状态,为橡胶的维修维护提供理论参考。

基于多目标函数优化的恒应力加速试验设计

对恒应力加速寿命试验进行了优化设计。首先,选取正常应力下可靠性指标估计的准确程度作为评价加速试验方案优劣的准则,推导出正常应力下对数寿命的极大似然估计(MLE)渐近方差的估计值作为单一优化目标函数;然后,在单一优化目标函数的基础上,考虑到试验代价的因素,推导出恒应力加速寿命试验优化设计的多目标函数;最后,将智能优化算法应用到单一目标优化函数和多目标优化函数的求解,通过实例验证解决了加速试验多目标函数优化的求解问题。

恒应力加速试验优化设计的工程实现

对加速寿命试验进行优化设计,以提高试验结果的准确性,同时节省试验成本。对加速寿命试验统计分析进行了深入研究,以恒应力加速寿命试验设计优化为例,通过分析方案要素和约束条件等建立了其优化目标函数,为采用智能算法优化恒应力加速寿命试验设计提供了理论基础。首先,确定研究对象为Weibull寿命分布产品恒应力加速试验的优化设计,根据试验目的选取优化目标函数,对优化目标函数进行推导;然后,针对基于解析优化的加速寿命试验设计方法存在的不足,从工程应用角度出发寻求新的优化方法,提出基于模拟退火算法的试验优化设计方法,并给出相应的应用验证实例;最后,通过实例验证,证明了所提出的方法能够在保证优化结果准确的基础上,解决加速寿命试验优化设计的工程应用问题。

初均速加速试验法研究温度和湿度对药物稳定性的影响

目的:采用初均速加速试验法研究温度和湿度对药物稳定性的协同影响规律,并获得相关降解动力学参数。方法:首先通过计算机模拟探讨加速试验方法、含量误差、药物降解程度、温度和湿度组数、温湿度差、平均温湿度等因素对初均速加速试验测定结果的影响规律;然后以维生素C为模型药物,采用初均速加速试验法获得药物的降解动力学参数。结果:试验结果表明在试验条件相同的情况下,初均速加速试验测定结果的准确度和精密度与经典恒温恒湿加速试验基本一致,且实验工作量明显减小。结论:初均速加速试验可以应用于考察温度和湿度对药物稳定性的协同作用,预测药物有效期。

基于Arrhenius-Weibull模型的ECU步进应力加速试验设计

文章基于Arrhenius-Weibull模型对ECU的加速寿命试验方法展开研究,基于加速模型试验原理选择步进应力施加方式。为满足产品的可靠度指标,通过分析Weibull分布情况计算最小试验样件数量。通过最大似然估计的方法确定产品的Arrhenius-Weibull模型参数,以便完成各个应力阶段的等效转换。通过对步进加速试验设计过程示例,提供一种满足产品寿命参数指标的判断依据,为后续从业者进行相关的加速试验设计提供依据。

引信步进应力加速试验贮存寿命预测研究

目的 针对某机电引信加速寿命试验数据,采用传统统计分析方法存在计算量大、寿命预测精度难以保证的问题,开展与智能算法相结合的引信贮存寿命预测研究。方法 针对步进应力加速寿命试验数据,采用贝叶斯理论的环境因子法,对各级应力下的贮存时间进行折合计算。利用进化策略对粒子群算法进行改进,进而对所建立的BP神经网络预测模型的全局参数进行调整和优化,突破传统方法的局限。将折合后的试验时间、样本量、应力水平作为网络输入,失效数作为输出,来预测引信贮存寿命。结果 利用训练好的BP神经网络预测引信在正常应力水平下的失效数,计算其贮存可靠度。在迭代402次后,模型找到最优解,且预测误差在1%以内。结论 步进应力加速寿命试验与智能算法相结合的方法计算过程简单,预测精度较高,可有效提高引信贮存寿命的预测精度。

可靠性加速试验技术研究

为了更好地理解和运用可靠性加速试验技术,通过文献调研的方式,对加速寿命试验(ALT)、加速退化试验(ADT)、加速可靠性增长试验(ARGT)、高加速寿命试验(HALT)以及高加速应力筛选(HASS)等可靠性加速试验技术进行了研究。阐述了不同类型的可靠性加速试验技术在产品全生命周期内的适用阶段及其应用特点,并将可靠性加速试验与传统可靠性模拟试验技术进行了对比。对比结果表明,可靠性加速试验技术已经发展为产品寿命与可靠性评估的新途径,为高可靠性、小子样、长寿命、零失效产品的可靠性评估提供了有效方法,解决了传统可靠性模拟试验技术难以暴露产品设计缺陷和薄弱环节的问题。指出可靠性加速试验技术的应用前景以及未来方向。该研究有利于加强对可靠性加速试验技术的深入理解,以及推进该技术的长久发展。

飞机结构腐蚀部位涂层加速试验环境谱研究

提出了适用于飞机结构腐蚀关键部位涂层的加速试验环境谱 ,该谱的基本构成以CASS谱为基础 ,1个周期包括温湿、紫外照射、热冲击、低温疲劳和盐雾 5个环境块 ,代表地面停放 1a .结合我国沿海、湿热地区实际情况给出了温湿试验、热冲击试验的具体条件 ,并建立了盐雾试验中性与酸性盐雾的比例、紫外试验时间及低温疲劳应力的确定方法 .以某歼击机腐蚀关键部位作为实例具体阐述了加速环境谱的编制过程 ,并用与外场飞机关键部位腐蚀程度对比的方法验证了 1个周期代表我国沿海、湿热地区停放

航空铝合金大气腐蚀加速试验研究

对模拟航空铝合金大气腐蚀的周期浸润腐蚀试验和综合环境试验进行了研究.采用电化学和材料研究技术对户内外试验进行了比较.结果表明:综合环境试验较好地模拟了大气腐蚀过程中材料表面干/湿循环和电化学特点,同时也较好地模拟了铝合金的宏观形貌和微观形貌;加速试验的腐蚀产物主要以非晶态物质的形式存在,也较好地模拟了户外暴露试验的动力学特征.对户内试验的加速性进行了讨论.