基于热减量法2/1樟发射药安全贮存寿命预估

目的 预估2/1樟发射药的安全贮存寿命,建立一种基于加速热减量试验,利用热减量曲线和贝瑟洛特(Berthelot)方程预估其安全贮存寿命的方法。方法 首先对2/1樟发射药分别进行85、95、105、115℃下的加速热减量试验,获得样品在各个温度下不同加速时间的热减量数据。然后基于热减量曲线,得到2/1樟发射药在各个温度下的延滞期。最后利用各个温度下的半延滞期,根据Berthelot方程拟合得到2/1樟发射药安全贮存寿命预估模型。结果 根据其安全贮存寿命预估模型计算得到2/1樟发射药在30℃下的安全贮存寿命约为50.9 a。结论 预测结果与文献值接近,且试验时间比文献减少了近1/2,验证了该方法的有效性,可为2/1樟发射药或其他发射药的安全贮存寿命预估提供一种可行的技术途径。

防热复合材料湿热老化行为与贮存寿命研究

目的研究装备用防热复合材料在贮存条件下的性能变化规律和寿命评估。方法在90℃/90%RH、80℃/90%RH、70℃/90%RH和80℃/80%RH共4个试验条件下,对玻璃纤维增强酚醛树脂防热复合材料开展加速湿热老化试验,借助红外光谱分析、扫描电镜、导热系数和力学性能测试研究老化过程中材料的质量、导热系数、力学性能、化学组分、微观形貌的变化规律,使用Peck模型对材料的贮存寿命进行计算。结果材料在老化初期吸湿后,质量快速增加,吸湿趋于饱和后,质量达到最大值。随着老化时间的延长,材料的质量呈缓慢下降趋势。不同湿热条件下,材料的导热系数未出现性能退化现象,材料的拉伸强度均出现退化现象,老化温度越高,性能下降越明显。在90℃/90%RH条件下,老化时间为80d时,材料强度大约下降到初始性能的53.4%。湿热老化过程中,红外光谱中960cm^(‒1)处特征峰逐渐减弱,直至完全消失,1098cm^(‒1)处特征峰相对强度逐渐变强。湿热老化后,材料部分玻璃纤维与基体间界面有微裂纹产生,拉伸断裂后,大部分纤维从树脂基体中拔出,表面平整光滑,黏连树脂较少。结论防热复合材料的老化是由氧化反应的化学老化与湿热条件导致界面脱黏、基体开裂、微裂纹等物理老化综合作用的结果。防热复合材料在20℃/60%RH条件的贮存寿命为36.3a,满足实际构件的设计寿命。

基于维纳过程的MEMS陀螺仪贮存寿命评估

目的 针对MEMS陀螺仪在步进应力加速试验条件下获取的性能退化数据,提出基于维纳过程的贮存寿命评估方法及其模型准确度检验方法。方法 首先,确定温度为影响MEMS陀螺仪性能退化的主要环境因素,采用步进温度应力加速试验的方式获取其性能退化数据。其次,分析各项性能参数的演变规律,确定标度因数为表征产品性能退化的特征性能参数。最后,采用漂移维纳过程对标度因数退化轨迹进行建模,并外推得到常温条件下的贮存寿命。结果 采用留一法对模型精度进行验证,模型准确度最低为86.44%。可靠度水平为0.95时,常温贮存(25℃)条件下的寿命评估结果为50.02 a。结论 基于维纳过程建立的性能退化模型的准确度在85%以上,该模型可应用于指定贮存条件下MEMS陀螺仪的性能退化预测及贮存寿命评估。

基于加速退化试验的脉宽调制器贮存寿命预测研究

脉宽调制器作为开关电源的核心器件,已广泛应用于航天器中,但其贮存寿命会影响电源系统的可靠性,进而影响航天器任务执行的成败。在寿命评估中,加速退化试验是常用的试验方法,其中激活能值是预测器件贮存寿命的关键,但目前相关标准只有器件激活能值的参考范围,缺乏试验相关条件设置的详细描述,这会影响寿命评估的精度。为此,文中以JW1525脉宽调制器为研究对象,分析JW1525的结构及工作原理,设计并完成72 h的加速退化预试验,得到器件的退化敏感参数作为输出电压。根据预试验结果设计并完成440 h的加速退化正式试验,并结合Arrhenius模型对正式试验结果进行数据处理,得到JW1525的激活能为0.29 eV,常温下贮存寿命将近70年。通过详细的器件结构分析和试验开展,得出脉宽调制器的激活能和常温贮存寿命,可为后续研究提供数据和试验基础。

导弹产品贮存寿命多源信息融合评估技术综述

面向综合利用导弹产品贮存寿命多源信息的迫切需求,从导弹贮存寿命多源信息的来源、特点、融合模型等3方面进行了综述。分析了导弹产品贮存寿命信息的来源,介绍了自然贮存试验信息、加速贮存试验信息、贮存寿命设计信息的组成内容及优缺点。阐述了导弹贮存寿命多源信息的阶段性、层次性和多源性的特点。对贮存寿命多源信息融合的功能模型、融合层次与算法模型,对加权平均法、贝叶斯融合法、神经网络法、D-S证据理论等方面的应用研究进行了总结。随后,提出了贮存寿命多源信息融合功能模型,涵盖信息源、单元信息融合、系统信息融合、辅助支持系统等模块。最后,针对当前贮存寿命多源信息融合技术研究存在的问题,对未来研究方向进行了展望。

基于加速退化模型的加速度开关贮存寿命评估

贮存寿命是长使用周期、高可靠性产品的重要考核指标之一。为评估某型加速度开关的贮存寿命,该文采用温度应力四量级水平恒定应力加速试验方法研究了加速度开关的退化过程,并将阿伦尼斯加速模型与漂移布朗运动相结合,建立了产品的可靠性模型。最后采用极大似然和最小二乘法对试验数据进行了拟合分析。结果表明,某型加速度开关在100℃的加速量级下,其等效贮存年限可达33年,满足产品有效贮存期的要求。

基于WOA-SVM模型的电磁继电器贮存寿命预测研究

可靠预测弹用电磁继电器的贮存寿命,对国防系统的运行有着重要现实意义。为了提高弹用电磁继电器贮存寿命的预测精度,提出一种基于鲸鱼优化算法支持向量机(WOA-SVM)的预测模型。在传统的支持向量机(SVM)模型的基础上,引入鲸鱼优化算法(WOA),对惩罚因子c和核函数参数g两个参数进行寻优,构建WOA-SVM预测模型,同时与基于飞蛾火焰优化算法支持向量机(MFO-SVM)模型和单一SVM模型进行对比研究。仿真结果表明,WOA-SVM预测模型对于弹用电磁继电器的贮存寿命预测结果更为准确,精度优于对比模型。

无失效数据下弹上机电产品加速贮存寿命评估方法

针对现有加速贮存寿命评估方法难以有效应对无失效数据、两参数Weibull模型拟合高可靠、长寿命机电产品寿命分布精度不高的问题,提出了基于E-Bayes理论和三参数Weibull寿命分布模型的弹上机电产品加速贮存寿命评估方法。对两参数Weibull在拟合高可靠、长寿命机电产品寿命分布时存在的的精度不足问题进行了论述,给出了三参数Weibull下的弹上机电产品寿命分布模型。在阿伦尼乌斯模型、Nelson累积失效假定等基础上,建立了单次步进应力加速贮存寿命试验数据向多次常温应力定时截尾试验数据的等效折算方法,并引入E-Bayes理论实现了对定时截尾试验无失效数据下失效概率的有效求解。针对复杂等效折算公式中的Weibull参数估计问题,设计了粒子群优化算法实现对参数的高精度求解,并给出了基于蒙特卡罗法的贮存寿命置信下限评估方法,从而实现对弹上机电产品的高效贮存寿命评估。以某型弹上惯性测量单元为应用对象,验证了所提方法的有效性和合理性。

线簧丝倾角对线簧孔式电连接器贮存寿命的影响研究

线簧丝倾角是线簧孔式电连接器的重要设计参数之一,对其贮存寿命有显著影响。针对该问题,分析了贮存环境下线簧丝倾角改变时线簧孔式电连接器的失效机理,并建立了其贮存可靠性统计模型。在此基础上,建立了线簧孔式电连接器贮存寿命随线簧丝倾角变化的数学模型。最后,制定了恒定应力加速退化试验方案并开展相关试验,通过统计分析试验数据得到不同线簧丝倾角(7°~10°)下线簧孔式电连接器的性能退化模型参数估计值,实现了电连接器的贮存可靠性评估。结果表明,通过最小二乘法拟合得到的贮存寿命与线簧丝倾角的函数关系式的拟合优度高达0.9681,验证了所构建模型的准确性。研究结果可为后续线簧孔式电连接器的可靠性增长设计提供一定的理论基础和参考。

引信步进应力加速寿命试验无失效数据情况贮存寿命评估

目的针对某引信加速寿命试验出现无失效数据情况无评估方法问题,开展贮存寿命评估研究。方法根据某引信特点和样品条件,选取采用步进应力加速寿命试验。因本次样品量过少,不能进行摸底试验来确定合理的应力和步长,加速寿命试验只能采用其预估值,因而试验结果出现了无失效情况。为此提出先对无失效数据按贝叶斯统计方法将零失效比率(失效数/样本数)数据转换为非降序失效比率的失效数据,再按有失效数据的处理方法评估贮存寿命。结果以此方法编制计算程序,对某引信无失效试验数据进行处理,评估其贮存寿命为20.1a。结论采用贝叶斯统计规律处理无失效数据的方法有效可行,解决了引信步进应力加速寿命试验无失效数据情况下的贮存寿命评估难题。

某导弹战斗部装药贮存寿命评定

目的 针对导弹战斗部装药恒定应力加速寿命试验数据,开展装药贮存寿命评定研究。方法 采用装药样品在61、71、81℃等3个温度下的加速老化数据,以样品质量损失率达到临界质量损失率为装药失效依据,评定装药贮存寿命。根据装药加速寿命试验数据特点,优选平方根模型、线性模型、逆威布尔模型、幂函数模型和乘方模型等5种模型对装药质量损失率的数据进行拟合,采用拟合优度和工程实际相结合的方法,确定合理的分布函数,评定战斗部装药贮存寿命。结果 编制计算程序对某导弹战斗部装药加速寿命试验数据进行了处理,根据拟合优度和工程实际,认为乘方模型(0.9方,呈近线性)最佳,评定装药贮存寿命为22 a。结论 通过加速试验数据得出某导弹战斗部装药贮存寿命符合新引入的近线性模型,优于平方根模型和线性模型。

机载导弹贮存寿命评估方法研究

机载导弹是长期贮存、多次挂飞、一次使用的可维修产品。贮存寿命是机载导弹的重要指标之一,确定和延长机载导弹贮存寿命对保持装备战斗力具有重要作用。结合我国装备定延寿技术发展特点,对机载导弹贮存阶段经历的环境应力进行分析,选择加速试验模型,确定加速应力和试验时间,通过开展加速寿命试验,有效地评估了机载导弹的贮存寿命。并对机载导弹贮存寿命评估的关键技术与发展方向进行了分析,为评估方法的优化奠定了基础。

使用优化支持向量机的制导弹药贮存寿命预测方法

经典的可靠性评估方法建立在“大样本”前提下,利用可靠性试验所获得的大量试验数据,选择恰当的寿命分布类型进行拟合,并通过可靠性模型进行评估,而制导弹药的“少批量、高价值”特点使得检测数据呈现“小子样”的特点。因此,针对制导弹药试验数据较少的问题,以实现试验数据量的有效扩充为目的,为解决制导弹药小子样评估提供一种有效方法。该方法利用遗传算法优化的前馈(back propagation, BP)神经网络、支持向量机(support vector machine, SVM)和粒子群优化的BP网络、SVM对贮存数据进行训练并搭建不同的神经网络结构,以实现不同贮存条件下弹药贮存失效数据扩充;再通过拟合的弹药贮存可靠性寿命模型对扩充后的数据加以验证。结果表明:不同预测方法均能实现在一定误差范围内贮存失效数的预测,同时根据模型拟合结果可得到GA-SVM法和PSO-SVM法更适合制导弹药贮存失效数的预测。

基于优化算法的弹药贮存寿命预测方法

目的 实现对缺失及不足的制导弹药贮存失效数据预测及补充的能力。方法 首先通过4种不同的预测算法(GA-BP、PSO-BP、GA-SVM、PSO-SVM),对自然贮存条件下弹药贮存失效数据进行预测,其次根据最小二乘拟合法,实现弹药贮存寿命评估模型的构建,再通过寿命评估模型,计算出不同方法下对应的贮存寿命。结果 通过不同模型的构建,4种预测方法与无优化条件下均能实现弹药贮存失效数据的预测,并且在规定可靠度,GA-BP和PSO-BP预测精度比另外2种方法更低。结论 GA-SVM与PSO-SVM更适合弹药贮存失效数据的预测,且效果更好。

液浮速率陀螺贮存寿命评估方法研究

液浮速率陀螺贮存寿命评估对导弹贮存延寿具有重要意义,若采用传统试验方法则试验时间长、所耗经费巨大,不能满足实际需求,因此研究采用加速退化试验方法对液浮速率陀螺的贮存寿命进行评估。对液浮速率陀螺的结构及使用环境进行了分析,确定了加速应力、加速模型、试验样本、极限温度、特征参数等试验信息,梳理了试验数据处理流程,形成了液浮速率陀螺加速退化试验方法流程,有效地评估了液浮速率陀螺的贮存寿命,为装备贮存延寿奠定了基础。

一种新的鱼雷贮存寿命评估方法研究

为了科学准确地评估鱼雷贮存寿命,在确定温度是导致鱼雷失效的主要影响因素基础上,对Arrhenius模型进行了修正,并以之作为某型鱼雷加速贮存寿命试验的模型;然后提出并运用HOUGH变换法对鱼雷加速贮存寿命试验数据进行筛选,有效地剔除了试验数据中的野值,提高了数据的精度和可信度,并在保证失效机理不变的前提下,拟合得到了鱼雷加速寿命方程;最后从拟合的方程外推解算得到了该型鱼雷在常温环境应力下的贮存寿命。计算结果验证了修正Arrhenius模型的合理性和HOUGH变换法对鱼雷加速贮存寿命试验数据进行处理的有效性。

一种基于多参数的密封式电磁继电器贮存寿命预测方法

通过恒定应力环境下的继电器加速贮存寿命试验,采集关键参数,引入移动标准差的概念,结合最小二乘多项式拟合,建立了单个继电器贮存寿命预测模型。通过实例分析,验证了预测模型的有效性,提供了一种快速预估产品贮存寿命的方案。

机电产品加速贮存寿命试验评估方法

目的研究长期贮存产品的贮存寿命评估方法。方法采用步进应力加速贮存寿命试验,对原始试验数据进行预处理后建立性能退化轨道,得到产品伪寿命值,然后对高加速应力水平下的贮存寿命分布进行假设检验及参数估计,最后根据加速方程外推到常应力水平下的贮存寿命分布。结果推测出正常贮存条件下的产品贮存寿命。结论该方法避免了复杂的性能退化模型分析和建模工作,能有效地对样本量少、无失效信息的贮存产品进行贮存寿命评估。

硝酸酯火药安全贮存寿命的预估方法和结果

介绍了热加速老化试验预估火药安全贮存寿命的方法原理。对硝酸酯火药进行不同温度(95,90,85,75和65℃)的热加速老化。以有效安定剂消耗一半所需时间(τ)作为安全贮存寿命的临界点,对不同温度(t)下的τ值,用线性最小二乘法按B ethe lot方程进行线性回归,预测了硝酸酯火药在常温(30℃)下的安全贮存寿命。收集了80余种硝酸酯火药安全贮存寿命的预估结果。结果发现,一般单基、双基、三基发射药和双基推进剂的安全贮存寿命在40 a以上,而加入AP、TEGN等成分改性的双基发射药和推进剂安全贮存寿命大多低于40 a。比较了4个温度点与5个温度点回归处理结果的差异。提出取消90℃试验,必要时增加55℃试验的建议。根据硝酸酯火药老化分解速率的温度系数和低温试验统计结果,提出单温度(65℃)短周期预测硝酸酯火药安全贮存寿命的简便方法。

航天继电器贮存寿命试验及失效分析

讨论了航天用电磁继电器贮存可靠性的研究方法,分析了贮存条件下航天电磁继电器的失效机理。根据研究制定的试验方案对产品进行了恒定温度应力加速贮存寿命试验,试验后对典型试验样品进行了失效分析。最后,运用灰色理论模型预测了不同温度应力下的贮存寿命。实践证明,上述方法可以用于航天电磁继电器贮存寿命的研究。