多孔腔镜手术机器人手术器械风险评估及可靠性分析

多孔腔镜手术机器人是用于开展腹腔微创手术的机器人系统,其中手术器械是与患者身体直接接触的部分,因此其重要度、安全要求极高。同时,因手术器械具有构型复杂、装配工序多等特点,其风险评估和可靠性研究一直是行业内一个难以解决的问题。首先,借助故障模式与影响分析(FMEA)工具,对某款典型手术器械进行了风险分析。其结果表明,机构钢丝-滑轮结构故障发生率较高且危害较大。其次,通过设计钢丝-滑轮结构寿命试验对比分析了不同材质和结构钢丝绳的寿命。试验结果表明,用钨制作的8×19+7×7结构钢丝绳具有最高的使用寿命。然后,通过拟合预紧力与疲劳寿命映射关系,获得钢丝-滑轮机构的疲劳寿命曲线。最后,通过对钨钢丝绳试验结果进行可靠性分析,可求得其疲劳寿命P-S-N曲线图,为钢丝绳使用期限评价和后续风险控制提供了一定的指导。

数据中心不间断供电构架可靠性研究

大型数据中心供电的任何故障都可能给业主和客户带来重大经济损失或灾难性后果。针对数据中心各类供电构架可靠性进行了系统的分析,研究了数据中心不间断供电构架可靠性模型与计算方法,为客户和供电系统设计者在数据中心的规划与设计中提供了理论参考。

一种轨道交通运营用安全装置的优化设计

目前轨道交通领域中轨道安全检测仪的需求越来越多,但是轨道安全检测仪上的多媒体连接线路容易造成多条线路缠绕,同时线路杂乱容易影响工作人员推动轨道安全检测仪行驶检测,检测仪的推杆长度有限,不便于工作人员调整使用,且推杆顶部一侧的托盘架用于电脑的放置,托盘架一端长时间承受重力,容易导致托盘架的柱杆发生变形,目前轨道安全检测仪的使用性能和安全性能还不能得到有效保证。根据安全要求和可靠性要求,设计了一种具有重要经济价值和战略意义的轨道运营用安全装置,并详细介绍了安全装置的技术方案和具体实施方案。

一种手机稳定器的设计与创新

介绍了一种新型的手机稳定器,该稳定器在设计上采用了创新性的技术和方法,具有更高的稳定性、易用性和便携性。通过对稳定器的结构和控制系统的优化,实现了对手机运动的精确控制,提高了拍摄质量。增强在运动过程中拍摄画面的稳定性,无论是平常运动还是极限运动,都能使画面更加平稳流畅,更加人性化。此外,该稳定器还具有良好的兼容性和扩展性,可广泛地应用于各种拍摄场景。

非平稳水流激励下水轮发电机组可靠性综合评估

针对在非平稳水流激励作用下水轮发电机组同时发生振动失效和疲劳失效的情形,提出了一种非平稳水流激励下水轮发电机组可靠性综合评估方法。首先,通过分析非平稳水流激励下水轮发电机组的振动失效和疲劳失效,建立了水轮发电机组系统贝叶斯网络模型;然后,在分析机组动力学特性的基础上,基于迁移学习和Kriging模型分别对水轮发电机组的振动可靠性和振动疲劳可靠性进行分析;最后,引入共因失效因子,提出了非平稳水流激励下水轮发电机组可靠性综合评估方法,并通过实例验证所提出方法的有效性。实例分析表明,在240 MW下考虑共因失效和不考虑共因失效的可靠度误差为0.051 3,机组受到的非平稳水流激励越大,共因失效对机组的可靠度影响越大。

把手引导曲线设计方法研究

针对把手引导曲线设计过程中需要考虑联动、销轴直径、引导距离、引导高度等因素的影响,提出了一种基于参数化设计的引导曲线设计方法;在相对坐标系的基础上,通过公式推导及对法则曲线的应用,求解出引导曲线的精确结果;在建模软件中,直接将引导曲线应用于把手建模曲面设计,实现了引导曲线精确求解及与建模过程的无缝过渡。

高任务可靠性的热备份系统设计方法

目前装备的热备份系统设计存在测试性水平低、先设计功能性能后再设计可靠性和测试性等情况,导致装备实际表现不佳,热备份系统高可靠性水平的特点不能完全发挥。针对该问题,提出了一套热备份系统的设计方法,通过对产品进行需求分析、FMEA、设计权衡和分析,并结合故障注入试验开展设计验证,完成问题分析和设计改进。这一系列的方法保证了可靠性和测试性的设计,提高了热备份系统的可靠性和测试性水平,并有助于后续五性工作的开展。

武器系统可靠性与安全性设计措施

首先,介绍了改善武器系统的可靠性的重要意义;然后,从防火、防电、防机械危害和防辐射等方面讨论了提高武器系统的安全性的具体措施,对于提高武器系统的可靠性与安全性具有一定的指导作用和参考价值。

涡旋压缩机异形封头可靠性设计

为评估异形封头结构在涡旋压缩机运行过程中的可靠性,参考压力容器椭圆形封头设计理论,采用常规设计方法对封头进行了结构设计和强度校核;基于封头材料性能、结构尺寸等设计参数的分散性,将各参数作为正态分布的基本变量,对封头结构进行了可靠性设计,并对基本变量分布参数的灵敏度进行分析。计算结果表明,与常规设计方法相比,可靠性设计在确保结构安全性的前提下,同时保证了设计的经济性;影响封头可靠度的主要因素是材料屈服极限、工作压力和壁厚。

预防性维修中鱼雷可靠度评估模型

针对鱼雷性能测试检测技术中存在的问题,基于鱼雷预防性维修实际,在马尔科夫链模型基础上建立了鱼雷可靠度评估模型,从而掌握某一预防性维修工作策略下鱼雷可靠度变化趋势,进一步论证了检验预防性维修工作策略的合理性。研究过程及模型设计能够反映鱼雷在预防性维修周期内的实际工作状况,其结果利用定量指标能够全面且系统地体现了鱼雷在预防周期内的可靠度变化,为鱼雷维修工作策略的制定提供参考。

铸铁烘缸椭圆人孔盖的计算

为了解决铸铁烘缸承压元件椭圆形人孔盖设计计算的困扰,设计人员基于国内规范结合ASME规范寻求一种新的设计计算方法,即利用ASME规范提供的数表找到适合于铸铁烘缸人孔盖材料的特性曲线,将此特性曲线提供的特性数值代入已经成熟的算例当中,从而计算出人孔盖的承压能力。此方法一旦成熟可以解决椭圆形人孔盖设计计算的难题,使铸铁烘缸人孔盖的设计进一步的优化。

极小子样加速寿命试验设计和可靠性分析方法

根据寿命破坏率和剩余强度破坏率相等的原理,建立加速应力水平与正常应力水平下寿命分布之间的关系式,提出一种极小子样加速寿命试验设计和可靠性分析方法。该方法能够在极小子样的情况下,根据可靠性要求确定加速应力水平和试验截止时间,并通过加速寿命试验对正常应力水平下的产品可靠性进行验证;也可以根据高应力水平下的加速寿命试验数据,对正常应力水平下产品的寿命和可靠性进行评估。详细讨论定时无失效试验、定时截尾试验和定数截尾试验三种常用加速寿命试验的设计方法,并针对工程上常用的Weibull分布和正态分布分别推导出加速寿命试验设计、可靠性评估和寿命预测公式。与传统的加速寿命试验分析方法相比,所提出的方法更加适用于极小子样的情况,尤其是整机和部件的加速寿命试验。

一种同步机构控制器的设计研究

同步机构控制器是利用一端的运动控制另外一端的运动,并使其同向、等速运动。介绍同步机构控制器的设计思路、伺服电动机驱动器的接口、同步机构控制器控制精度的检测方法。利用光电编码器输出的A相、B相信号来设计四倍频电路,以便提高控制精度。设计了一种同步机构控制器,此设计方案实用,简单,控制精确。

某星载SAR固态发射机的可靠性设计与试验

论述了某星载大功率集中式固态发射机冗余设计、热设计、力学设计和抗微放电设计等可靠性设计的方法和原则,阐述了该星载大功率集中式固态发射机可靠性的准则,并针对固态发射机的特点提出了其热平衡、力学试验、微放电和寿命验证试验的方法。

武器装备可靠性设计保证系数取值方法

工程中为控制设计质量风险,国家军用标准和型号规范均规定装备的可靠性预计结果应至少满足合同规定值1~1.5倍(以下称为设计保证系数)的要求。但设计保证系数的选择缺少理论依据,尤其缺乏精确量化的选择依据。针对这一问题,建立设计保证系数的精确取值参考方法。分析可靠性预计值、规定值、最低可接受值及鉴定试验检验上下限等相关指标的内涵与相互关系,对寿命基于威布尔分布和指数分布的两类主要产品,给出其设计保证系数的选择方法和依据。考虑可靠性提升成本和可靠性指标的上下限约束,给出通用设计保证系数的取值依据。结果表明,该设计保证系数选择方法以及取值表,从可靠性验收试验风险控制角度对可靠性预计指标要求的确定提供了理论参考依据和指导。

某型信号处理机的可靠性设计与试验验证

某型信号处理机安装于舰载直升机上,应用环境恶劣,给产品的可靠性设计带来了挑战。通过系统地应用简化设计、热设计、力学设计和三防设计等可靠性设计方法,以及合理地开展试验验证,充分地保证了信号处理机可以达到要求的可靠性设计水平,对于提高信号处理机的可靠性具有重要的参考意义。

可靠性指标增长验证统计方案设计方法

在验收试验之前,在产品的研制过程中往往已有不少对产品的其他信息,比如产品各个阶段的试验信息;在产品的研制过程中,可靠性通常是增长的,因此这类数据符合可靠性增长指标要求。在设计可靠性指标验证方案时,充分地考虑了可靠性增长的信息,基于单调约束模型和Bogey试验设计方法,通过蒙特卡洛算法,给出一种可靠性增长验证统计方案的设计方法。

可制造性设计在航天电子产品中的应用研究

以航天高可靠性测试设备为例,在产品设计及生产的全过程中考量可制造性设计的关键点,给出了航天高可靠性设备的PCB可制造性设计的有效举措,并对整机和单元模块的可制造性设计规范进行了分析,包括热设计和结构设计,对于提高产品的质量和可靠性具有一定的参考意义。

一种数字温度传感器板卡的设计及验证

针对单片集成数字温度传感器可靠性要求,设计了一种单片集成数字温度传感器验证板卡。该板卡可通过单片集成数字温度传感器,对环境温度和供电电流进行精准监测,同时对通讯总线协议进行验证,并将温度、电流测量值通过RS232串口总线上传到计算机进行实时监控和保存,可评估单片集成数字温度传感器在板级应用时的功能、性能和稳定性等。最后,以HWD7461型温度A/D转换器为例,开展了板级环境试验,试验结果显示测试精度满足tERR≤±4℃(TA=-55~125℃)和工作电流IDD≤0.251 mA的要求。

空间滑环磨屑特征与可靠性设计

空间滑环磨屑在微重力及电磁场环境下的迁移,可能导致滑环出现短路等故障。为此,研究滑环磨屑特征并有针对性地开展防护设计,对于提高滑环的可靠性具有重大的意义。针对某卫星滑环开展了磨屑特征研究,结果显示所采用的AuCuAgZn合金触点与Au-Co导电环镀层之间以粘着磨损为主,磨损颗粒尺寸较大。针对该磨屑特征,提出了选用合适的绝缘间距、优化环道的极性排布等措施来提高滑环的可靠性。