[發明專利]機電產品整機綜合應力可靠性加速試驗方法

有效

• 申請號: 201310260645.4
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN104251784B
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 胡劍敏;張紹偉;徐銀波;李加寶;王蓓;張林梅;顧靜
• 申請（專利權）人: 上海機電工程研究所
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 上海航天局專利中心31107
• 代理人: 馮和純

技術領域

本發明涉及可靠性試驗技術領域，尤其是一種機電產品整機綜合應力可靠性加速試驗方法。

背景技術

目前在機電產品整機上開展的可靠性加速試驗僅是簡單假設機電產品整機的失效分布服從指數分布，選用溫度、濕度、振動或者電應力作為單一的加速應力，試驗激發出的整機失效機理比較單一，試驗效率低，計算出的加速系數存在較大誤差。

根據實際工作中的需求，業界需要在加速試驗中使用更能激發產品失效的綜合應力，并且需要通過比較準確的方法得到機電產品整機的失效分布和加速系數，以便解決機電產品整機失效分布無法確定、加速系數計算誤差大、單一應力所激發出的整機失效機理單一、試驗效率低的問題。本發明是以機電產品整機為試驗對象，通過數值仿真確定整機失效分布和整機加速系數，對產品施加綜合加速進行可靠性加速試驗的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種機電產品整機綜合應力可靠性加速試驗方法，解決機電產品整機失效機理單一、試驗效率低的問題，提高加速試驗的效率。

為了達到上述發明目的，本發明是通過以下的技術方案實現的，提出一種機電產品整機綜合應力可靠性加速試驗方法，包括如下步驟：1）通過數值仿真確定機電整機產品的失效分布；2）將綜合應力作為整機加速應力并確定綜合應力加速模型；3）利用數值仿真計算整機加速系數。

進一步，所述步驟1）中包括：1-1）利用工程經驗，查閱手冊和文獻來確定各類型單元產品的失效模型參數的分布規律；1-2）根據失效模型參數的分布規律對每個單元產品的失效模型參數進行賦值，根據其失效分布模型，利用隨機抽樣的方法得到每一個單元產品的失效時間；1-3）計算機電產品整機的失效時間；1-4）將步驟1-2）、1-3）重復m次，即可獲得m個整機的失效時間；1-5）在一定置信度下對獲得的m個整機的失效時間進行各種分布的假設檢驗，對檢驗為真的分布進行擬合，得到該整機產品服從的失效分布。

進一步，所述步驟2）中選用對失效機理促進作用最大的溫度、振動應力作為加速試驗應力，應力的施加方式為恒定應力，應力水平數取1；

使用廣義艾林模型作為加速模型，廣義艾林模型可以表示為：

式中：為可靠性特征值，為正數，為溫度應力，為振動應力，為激活能，為波爾茲曼常數，C、D為待定常數，近似看作一個常數；模型可寫為：

式中：，，，為待定常數；忽略溫度與振動的交互作用項：，化簡形式的模型為：。

廣義艾林模型的加速系數：

式中項即為采用阿倫尼斯模型時的溫度加速系數，；項為采用逆冪律模型時的振動加速系數，。

進一步，所述步驟3）中先通過可利用基礎數據或器件級別的可靠性加速試驗獲得整機中單元產品的激活能與失效信息，利用失效信息通過數值仿真得到整機在不同溫度條件下的可靠性特征值，計算溫度加速系數，再由振動疲勞折算公式計算振動加速系數，兩個加速系數相乘得到整機加速系數。

本發明與現有技術相比的有益效果是：

1）在機電產品整機進行可靠性加速試驗前確定了整機的失效分布，為加速系數的計算及試驗數據的處理提供依據。

2）選用了溫度-振動綜合加速應力代替單一加速應力，溫度、振動應力對產品失效促進作用最大，能夠較全面地激發整機的失效機理并提高加速試驗的效率。

3）運用數值仿真方法進行整機加速系數的計算，計算結果較為準確，可以據此設計可靠性加速試驗方案。

附圖說明

以下將結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

圖1是本發明機電產品整機綜合應力可靠性加速試驗方法流程圖；

圖2是本發明計算整機加速系數中數值仿真的流程示意圖。

具體實施方式

以下將結合附圖和實施示例對本發明作進一步說明。

如圖1所示，本發明通過如下流程具體實現：

1）通過數值仿真確定機電整機產品的失效分布