新型货车转向架变刚度弹簧组的试验寿命估算及疲劳强度分析

针对运用中偶有发生的转K2型、转K4型、转K6型3种货车转向架变刚度弹簧组的断簧问题进行计算分析。试验载荷下的寿命估算表明:质量完好的这3种转向架变刚度弹簧组的各型弹簧的疲劳寿命均可达到3×106次;其中,转K2型转向架的减振内簧、转K4型转向架的减振外簧、转K6型转向架的承载外簧在对应的弹簧组中相对寿命较短。疲劳校核表明:转K2型、转K6型转向架各型弹簧能基本满足疲劳强度要求,校核结果与寿命估算所得的结果一致;转K4型转向架弹簧的校核结果与其所采用的试验方案有关系,现行试验方案下,校核所得的转K4型转向架减振外簧的疲劳强度相对最弱。分析认为,应该修正减振内簧的设计参数,从设计源头消除失稳及由此引发的其他问题;个别弹簧出现折断质量问题,主要原因是弹簧钢材质不够稳定,材料与产品的热处理工艺匹配不够完善。建议立项研究60Si2CrVAT材料的基础性能参数。

基于指数分布第K次序统计量试验寿命可靠性评估方法

针对航空发动机部分元器件或系统的可靠性评估和可靠性试验设计问题,推导了寿命服从指数分布时基于任意第k次序统计量的试验寿命可靠性评估理论公式,并给出了置信度为90%、95%时基于第k次序统计量的可靠寿命试验设计系数表。结果表明:采用该方法可确定给定可靠度、设计寿命、破坏数及子样数时的最短试验时间,或者给定设计寿命、可靠度、置信度、子样数及试验时间时最大允许故障数。综合考虑试验件数量及试验时间,可对寿命可靠性试验进行成本优化设计。

删失试验寿命的贝叶斯生存极值回归模型

针对删失寿命试验数据缺少随机变量尾部分布和常规删失数据分析对长寿命区高可靠度估计不准确的问题,构建了一个结构元件寿命分布的贝叶斯生存极值回归模型。运用MCMC方法与Gibbs抽样获得参数后验分布的基本原理,借助数据仿真说明了利用WinBUGS软件包进行建模分析的过程,证明了该模型在删失试验中的直观性和有效性。研究结果表明:利用Gibbs抽样进行模拟分析,能很方便地得到模型参数的相关估计。

基于小样本的非等距加速应力试验寿命预测方法

对非等距灰色GM(1,1)模型作进一步的改进,给出了一种新的非等距GM(1,1)模型.该模型与传统的非等距模型生成方式不同,在数据生成处理时,不是直接利用原始数据进行建模预测,而是通过对原始数据取对数变换,作降幅平滑处理,然后再对背景值加权处理.背景值加权的权重不是传统的绝对距离,而是相对距离,可以有效地避免改变原始数据列的性质.实例表明,对于非等距加速应力试验寿命预测,改进后的模型与Arrhenius模型及传统的非等距GM(1,1)模型相比,具有更好的建模精度和较强的适应性.

基于恒定应力加速寿命试验的SF_(6)气体密度表可靠性研究

SF_(6)气体密度表作为电网体系中一次设备的重要监测设备,其可靠性关乎变电设备的安全运行。为了确保SF_(6)气体密度表的可靠运行,有必要对其可靠性和寿命进行评估,而恒定应力加速寿命试验方法是结构复杂机械产品可靠性评估的有效方法之一。文章分析了SF_(6)气体密度表的加速应力和正常应力水平,确定了多应力加速寿命试验方案,利用Weibull寿命-应力模型综合估计了SF_(6)气体密度表的中位寿命、特征寿命、可靠寿命、平均寿命及相应的失效率,得到了其正常应力下可靠度曲线,为SF_(6)气体密度表生产制造和使用维护提供了理论依据和数据参考。

小样本加速寿命试验设计与评估方法

针对工程上加速寿命试验仍然存在时间长、试样多的问题,提出一种小样本加速寿命试验设计与评估方法。该方法只需在两个加速应力水平下进行加速寿命试验,即可对产品在正常使用应力水平下高置信度、高可靠度的可靠寿命进行评估。文中首先利用工程上常用的线性加速模型(如阿伦尼斯模型、逆幂律模型和指数模型等)建立了正常使用应力水平下可靠寿命的单侧置信下限与两个加速应力水平下的可靠寿命置信限之间的数学关系式,给出了正常使用应力水平下高置信度、高可靠度的可靠寿命单侧置信下限评估方法。然后分别对指数分布、两参数Weibull分布和对数正态分布的定数截尾加速寿命试验情况进行了详细讨论,给出了相应的正常使用应力水平下高置信度、高可靠度的可靠寿命单侧置信下限计算公式。该方法计算简单,而且对完全数据、不完全数据以及各种分布均适用。大量工程算例和Monte Carlo模拟验证表明,与需要在多个加速应力水平下进行寿命试验的传统方法相比,本文方法不但可以节省大量试样和试验时间,而且理论上更加严谨,精度更高。

退役动力电池加速寿命实验教学试验方法设计

为了准确估计退役动力电池的寿命,合理将其进行梯次利用是目前研究的重点,也是高校实验教学开展的重要内容。因此,通过一种基于逆幂律模型的加速寿命试验方法对退役动力电池进行研究。此试验方法涉及了仪器设备和仿真软件等多个理论基础知识,系统地训练了学生资料查询、试验操作与分析的能力。在试验中,首先在不同倍率下对退役动力电池进行充放电实验,建立放电倍率与健康度的关联特性;其次,搭建动力电池的加速寿命试验平台,选取不同放电倍率为加速应力进行加速寿命试验;最后,通过仿真与试验结果进行分析,进一步确定动力电池的寿命衰减特性,为高校教学研究动力电池的梯次利用提供参考。此外,通过仿真试验和教学平台的有机结合,提高学生实际工程应用和开发的实践综合能力。

航天地面电源加速寿命试验研究

以某航天地面电源为研究对象,开展加速寿命试验研究。首先,介绍了加速寿命试验的特点、目的和优点;然后,阐述了加速试验的方法和流程;最后,对加速寿命试验的结果进行了分析。结果表明,与传统的可靠性试验相比,加速寿命试验可有效降低试验成本、提升试验效率,具有绝对优势。

P波段GaN微波功率器件射频加速寿命试验

氮化镓(GaN)微波功率器件广泛应用于民用雷达及通信领域,其长期工作可靠性对整机设备性能有着极其重要的影响。在150℃管壳温度的条件下对千瓦级P波段GaN微波功率器件进行加速寿命试验,基于Arrhenius模型对加速寿命试验结果进行计算和分析,得出该微波功率器件在85℃管壳温度工作条件下的平均失效时间优于2.14×10^(6) h,其工作寿命可以满足射频整机设备应用的要求。

多应力小样本加速寿命试验设计与评估方法

针对目前多应力加速寿命试验需要的组合应力水平多、时间长、费用高的问题,提出一种多应力小样本加速寿命试验设计与评估方法。该方法建立了正常使用应力水平下可靠寿命的单侧置信下限与加速应力水平下的可靠寿命置信限之间的数学关系式,给出了正常使用应力水平下高置信度、高可靠度的可靠寿命单侧置信下限计算公式。文中首先针对工程上最常用的双应力情况,分别建立了无耦合和有耦合的双应力小样本加速寿命试验设计与评估方法,它只需在三个(无耦合)或四个(有耦合)组合应力水平下进行加速寿命试验,即可对产品在正常使用应力水平下高置信度、高可靠度的可靠寿命进行评估。然后针对一般的m种应力情况,建立了基于多应力线性加速模型的小样本加速寿命试验设计与评估方法,它只需在m+1个组合应力水平下进行加速寿命试验,即可求得产品在正常使用应力水平下高置信度、高可靠度的可靠寿命单侧置信下限。该方法计算简单,而且对完全数据、不完全数据以及各种分布均适用。大量工程算例和Monte Carlo模拟验证表明,与传统多应力加速寿命试验方法相比,本文方法不但可以节省大量试样和试验时间,而且理论上更加严谨,精度更高。

空间站电动工具开关按钮性能退化特性加速寿命试验与可靠性评估

面向中国空间站在轨寿命评估与延寿需求,以舱外电动工具开关按钮为对象,开展综合考虑在轨长期贮存与短期作业交替影响的加速寿命试验,设置多温度水平,研究开关按钮性能退化特性和失效机理,并采用基于伪寿命分布的可靠性评估方法开展评估工作。加速寿命试验结果显示:开关按钮在50℃和80℃温度下出现按压力松弛现象,按压力退化与时间呈线性关系;在110℃和140℃温度下出现卡滞、卡死和润滑脂溢出现象,且按压力迟滞量在贮存后期显著增大。可靠性评估结果显示:开关按钮满足10年寿命末期可靠度0.9954的指标要求。文章所述研究方法可为空间站内其他长期贮存单机的可靠性评估提供借鉴。

机械硬盘加速寿命试验及状态监测技术研究

机械硬盘的健康状态监测和诊断对于企业的安全可靠运行和节约运维成本起着至关重要的作用。首先,分析了硬盘的基本组成和不同环境应力下的故障模式和机理;其次,根据实际运行环境制定了加速寿命试验,并在试验过程中对硬盘的SMART数据进行采集和存储;最后,经过对比和分析发现了该型号硬盘的敏感SMART参数,并发现寻道出错率具有明显的退化趋势,可用于故障预警和预测。

聚氨酯隔振器加速寿命试验研究

本文以船用聚氨酯隔振器作为研究对象,开展了加速寿命试验研究,选择聚氨酯材料样品进行热失重试验获取不同隔振器材料的活化能值,通过高温老化试验和静动刚度试验,获取样件的退化数据,对试验数据进行分析计算,评估得到聚氨酯隔振器在实际使用温度下使用时间,为类似产品的寿命预测提供支撑。

航空机载设备寿命试验设计

航空机载设备的类型多、故障模式复杂、寿命验证周期长、翻修经费高,且容易集中爆发寿命问题。针对航空机载设备大量存在的“内场考核通过,外场故障频发”的情况,系统总结了寿命试验设计过程中存在的问题,包括施加应力类型不全面、分散系数不够等,针对性提出了基于机载设备耐久性机理分析的寿命试验设计方法,解决全寿命周期敏感应力/耗损性失效机理识别、多应力综合的寿命试验载荷谱制定和基于可靠寿命的试验验证/评估等技术难题,完成了寿命试验规范化设计工作。

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。

基于高加速寿命试验的MLCC寿命建模研究

为了解决多层片式陶瓷电容器(MLCC)在高可靠产品应用、研发验证和产品改进等环节对快速可靠性评价技术的需求,提出了一种基于Procopowicz-Vaskas模型(P-V模型)的高加速寿命试验(HALT)评价方法,开展了某10μF 6.3 V MLCC产品在9组不同高温、高电压下的HALT研究。获得了样品在不同温度和电压应力下的失效分布特征,其P-V寿命模型参数的激活能为1.30 eV、电场加速因子为3.79。建立了高容量MLCC产品的HALT寿命模型,为其可靠性快速评价提供了参考。

双应力恒加寿命试验可靠性评估模型

为了更加有效地评估高可靠长寿命产品的可靠性,针对传统双应力恒加寿命试验加速模型中只考虑各应力之间独立的问题,采用综合双应力之间相互影响的加速模型,探讨Gompertz分布型产品的可靠性评估问题,给出了产品的可靠性评估模型。基于定数截尾双应力恒加寿命试验下的数据,利用极大似然理论,计算了参数的极大似然估计,获得了与似然函数相关的Fisher信息矩阵和协方差矩阵,由此利用渐近似然理论构建了参数和可靠度的渐近置信区间。算例结果表明了所使用的方法具有可行性。

一种经济实用的介质振荡器加速储存寿命试验平台

设计了一种介质振荡器加速储存寿命试验平台,其由温度试验系统、测试系统和数据采集系统等系统组成,可以稳定控制温度,实时监测产品性能,进行监测数据采集,并且得到的试验数据准确度高,可用于加速储存寿命推算。该试验平台经济实用,可为其他电子元器件开展加速储存寿命试验提供参考。

寿命试验对激光引信光学系统性能的影响

引战系统中的激光引信性能影响装备的使用效能。本文以激光引信光学收发系统为研究对象,基于半导体激光器寿命评估、探测器寿命评估和装备寿命试验方法,开展了激光引信模拟寿命试验,分析了模拟寿命试验后,激光引信光学系统的性能变化和原因。

逐步Ⅰ型混合截尾下复合Rayleigh分布竞争失效产品部分步加寿命试验的统计分析

本文在逐步Ⅰ型混合截尾下,研究复合Rayleigh分布竞争失效产品部分步加寿命试验的统计分析问题。首先,基于复合Rayleigh分布竞争失效产品和损伤失效率(TFR)模型,运用极大似然理论和渐近似然理论,给出未知参数和加速因子的极大似然估计和渐近置信区间;然后,对未知参数和加速因子选取先验,利用MH抽样算法获得参数和加速因子的Bayes估计和最大后验密度置信区间(HPD);最后,通过Monte Carlo模拟对2种估计方法进行比较。结果表明:贝叶斯估计效果整体优于极大似然估计(MLE),在相同置信水平下,基于Bayes估计的HPD置信区间长度略短于MLE的渐近置信区间长度。