加速系数在产品变应力可靠性评估中的应用

针对产品可靠性评估中忽视使用应力变化的问题,基于加速寿命试验的思想,利用加速系数,在已知加速模型的基础上建立了处理变化使用应力的时间折合模型及变化的使用应力在某个时间段内的等效应力模型。最后将上述模型应用到了某型舰船电缆绝缘材料的等效使用环境温度计算中。通过与原方法对比,验证了文中方法的正确性及有效性。该方法对产品其他情况下变应力的处理有借鉴作用。

可靠性冗余优化设计算法研究

系统可靠性冗余优化设计涉及到非线性约束的非线性整数规划问题的求解,对算法的高效性、准确性有很高要求。针对GAG1启发式算法和现有粒子群算法在求取最优解时的局限性,结合二者的特点,提出了二者联合算法。文中最后对一并串联系统建立优化模型,根据3种算法分别编写Matlab程序并进行计算,算例结果表明了联合算法的有效性、准确性。

多失效模式光电系统可靠性建模分析方法

系统可靠性建模分析是开展可靠性分配、预计、故障树分析及可靠性优化设计的基础。介绍了一种光电系统可靠性建模分析方法,针对光电系统中部分分系统具有多种失效模式且各失效模式均服从指数分布的特点,依据齐次马尔科夫理论,采用马尔科夫状态转移图方法建立了产品的可靠性模型,并给出解析表达式、数值计算方法和Monte Carlo仿真方法。最后,将其应用于某机载光电系统供电回路的实例分析中。采用两种计算方法及Monte Carlo仿真方法分别进行计算,并将结果进行对比分析,证明了该方法的正确性及可行性。

系统实时可靠性冗余优化研究

根据系统实时可靠性优化设计的需求,在现有优化模型基础上,选取系统工作过程中三个时刻的可靠度为优化目标,建立了多目标优化模型,并将其转化为超目标优化模型。提出GAG1启发式算法和粒子群算法的联合算法用以求解模型。算例结果表明了该模型考虑问题的全面性以及联合算法的有效性。

光电系统伺服稳定平台可靠性定性分析

以两轴四框架光电系统伺服稳定平台为研究对象,运用故障模式、影响及危害性分析(FMECA)以及模糊层次分析法,对伺服稳定平台的可靠性进行定性分析。在得到伺服稳定平台的关键故障模式和可靠性关重产品清单后,充分考虑人为主观判断的模糊性,继续深入分析关重产品对可靠性影响的重要度排序,以此作为后续可靠性设计和分配的重要参考。

一种机载光电设备减振系统设计及稳定精度试验研究

以光电设备减振系统为研究对象,从光电设备轻型化、小型化设计角度出发,针对现有内置橡胶减振系统的诸多不足,采用金属减振器,设计出一款适用于机载光电设备的外置型金属减振系统。通过对该减振系统的振动和冲击试验,测得固有频率、最大传递率及冲击最大位移值。通过对比光电设备在两种减振系统下的稳定精度,得出以下结论:外置金属减振系统和内置橡胶减振系统均能使光电设备的稳定精度满足不大于25μrad的使用要求,但外置金属减振系统能提高光电设备内部有效空间,同时,外置金属减振系统作为整体可更换单元,降低了减振系统的维修难度,提高了光电设备整体维修性,为其他光电传感器的集成和实现机载光电设备轻型化、小型化提供了可能。

鱼雷贮存可靠度预测模型

研究鱼雷存贮可靠性正确预测,就如何降低鱼雷贮存可靠度预测模型中参数估计的偏差进行了研究。可靠性与存贮环境和时间有影响,在定期检测修复条件下,引入两种预测模型,鉴于小样本情况下可靠度的极大似然估计可能存在较大偏差,容易引起模型参数估计的较大偏差,可引入半经验的Bayes方法修正公式对检测结果进行处理,通过最小二乘法来确定预测模型的参数。进行仿真分析,结果显示两种模型对已知检测结果有较好的拟合程度,对后续的检测又有较高的预测精度。表明参数估计偏差较小,证明上述方法估计参数是可行的,具有很好的实用性,对于工程有效。

舰船经济寿命分析方法

针对舰船系统经济寿命的确定问题,介绍了舰船经济寿命分析5个阶段和舰船寿命周期费用的组成,给出了确定舰船经济寿命的方法。为装备更新决策提供依据,对武器装备的全寿命管理有一定参考价值。

船体自然寿命分析

舰艇船体自然寿命的分析在船体寿命分析中有至关重要的作用,该文从船体强度的观点来分析船体的自然寿命。首先,给出船体寿命的定义,并据此对制约船体自然寿命的一些因素及船体腐蚀规律做了论证;然后,根据耗损后的船体强度与规定的船体强度衡准之间的关系来确定船体自然寿命;最后,结合某型舰艇,利用上述方法,对其船体自然寿命进行了计算仿真。实例表明:该评定方法结论可靠,简便易行,利于工程实践应用。

基于SolidWorks的衡重参数测试台设计

回转体的高精度衡重参数对于航行器工程有着重要的意义。应用三点称重法测量原理,设计了一套测量回转体衡重参数的测试台。使用SolidWorks软件完成了衡重参数测试台所有零部件的三维建模及虚拟样机的装配,根据总体误差要求,进行了测试台位置误差分配,最后对设计时采取的主要技术措施进行了总结。该测试台模型不仅考虑了功能的完整性,也考虑了加工实践问题,具有设计合理、测量精度高和可操作性强等优点,并已制造为实物投入使用。

三相PWM整流器直接功率控制研究

进行了三相电压型整流器(VSR)瞬时有功功率和瞬时无功功率的控制来达到对系统输入电流和输出电压控制的原理分析,提出了基于滑模变结构的空间电压矢量调制的直接功率控制策略,建立了直接功率控制系统Simulink模型,完成了实例仿真。仿真结果表明,使用该控制策略的三相PWM整流器具有更快的响应速度和更好的鲁棒性。

新型数字式实时幅相频测量系统研究

针对光电稳定平台数字伺服控制系统性能评价的实际需求,研究正弦逼近法幅相频校准技术的原理和实现方法,基于虚拟仪器技术设计一种新型数字式实时幅相频测试系统,并通过互相关法将原技术标准推荐测量范围下限由1 Hz拓展至0.1 Hz。该系统无需设计复杂的专用接口电路,通过一个独立UART建立测量信道即可实现宽频段范围控制系统幅相频特性的精确测量。该测量系统对典型传递函数的幅频和相频拟合误差在0.1~1 kHz范围内优于0.038 dB和0.3°,在实物光电稳定平台控制系统性能指标测试中,与专用频谱分析仪器HP35670A相比具有相近的测量精度和重复性。试验表明该系统具有测试简单、准确、性价比高的优点。

某光电吊舱内方位电机组件低温摩擦特性分析研究

为提升产品可靠性和环境适应性,需对某光电吊舱内方位电机组件在-50℃的摩擦特性进行改善。分析了可能影响电机组件摩擦特性的因素,并针对各因素提出相应的改善措施,借助仿真与试验相结合的研究方法,对改善措施的效果进行了验证。经研究:-50℃时,电机组件摩擦力矩的增大既有低温单独作用的结果,也有低温和电机组件潜在因素共同作用的结果。电机组件在低温下的微变形不足以引起摩擦力矩的增大,通过增加电机保护罩和在电机与电机座之间增加厚度为1mm的软磁合金薄片,能使电机的摩擦力矩降低到0.063N·m。该改善措施适用于光电吊舱电机组件的设计及类似产品的开发研制。

机载升降机构电控防浪涌模块设计

为解决升降机构浪涌电流过大引发的无人机备用电源持续掉电,影响无人机飞行安全和任务可靠性等问题,采用基准电压比较器、瞬态电压抑制管(TVS)、光耦开关及功率电阻等元件,设计了一款应用于无人机载升降机构电控的防浪涌保护模块。测试结果表明,该模块能够将瞬间浪涌电流从24 A降至6 A左右,具有优异的抑制效果,保证了升降机构在无人机系统应急条件下安全稳定运行。

基于Copula函数的系统可靠性冗余优化

针对系统可靠性冗余优化设计中冗余部件间可靠性的相关性经常被忽略而导致优化结果与工程实际有差距的问题,利用Copula连接函数中的Gumbel Copula函数来描述这些相关性,并根据相关性对冗余优化模型进行了改进.针对模型的求解方法,选用GAG1启发式算法,并根据Gumbel Copula函数对其中的敏感因子进行了修正.算例结果表明了改进方法的全面性、可行性.

加速退化试验与加速寿命试验相结合的产品可靠性评估

提出加速退化试验与加速寿命试验相结合的对高可靠长寿命产品进行快速可靠性评估与寿命预测的新方法.在建立合适退化轨迹模型的基础上,推出产品各应力下的失效分布函数.根据这些分布函数利用数值仿真方法产生各应力下的伪失效寿命数据,利用加速寿命试验中的寿命试验数据的处理方法进行处理,然后外推出产品在正常应力下的失效分布函数.该方法可以避免加速退化模型的分析和建模过程,在评估结果具有一定精度的情况下减少了研究工作量.最后的实例计算表明了本文方法的有效性.

单元服从Gamma退化过程的共载表决系统可靠性

针对共载表决系统中单元服从Gamma退化过程的情况,根据Gamma退化过程的特性,将系统各单元在各载荷阶段的寿命过程通过退化等效模型折合到后续寿命过程中,给出了基于退化等效的共载表决系统可靠性模型表达式,并根据Gamma退化过程尺度参数的不同与原有共载表决系统可靠性模型进行了对比,建立了系统可靠性的蒙特卡罗仿真方法.算例证明了可靠性模型及算法的可行性,并分析了公式方法与仿真方法在计算时间和精度方面的特点.

单元寿命服从任意分布的共载并联系统可靠性

在共载并联系统可靠性分析的基础上,根据条件概率及全概率理论,将系统各单元在各载荷阶段的寿命过程通过等效累积失效概率模型折合到后续寿命过程中,给出任意寿命分布下的共载并联系统可靠性模型通式.然后分析其求解方法,建立系统可靠度的蒙特卡罗仿真方法.为满足工程需要,提出系统可靠度的上下界法.算例证明了模型及算法的通用性、可行性.