基于定时测试的综合应力加速寿命试验方案优化设计

针对定时测试综合应力加速寿命试验设计问题,就恒定应力加速寿命试验方法,根据所提出的加速寿命试验方案优化设计的准则和方法,以产品在正常工作应力水平时寿命估计值的方差最小为目标,在确定了每个应力水平组合下定时测试时间获取方式后,以各加速因子的试验应力水平、各次试验的试样分配比例及各次试验的截尾时间为设计变量,应用极大似然估计理论,建立了定时测试综合应力加速寿命试验方案优化设计的数学模型.对航天电连接器的定时测试综合应力加速寿命试验方案优化设计的结果表明,经过优化以后的定时测试试验方案不仅可以提高试验数据的估计精度、减少试验次数,而且还可以在相同置信度下减少试验所需的样本数量,并能够缩短试验时间.     

机械产品加速寿命试验

随着机械产品全生命周期设计和研制技术的迅速发展,机械产品的寿命和可靠性大大提高。对于长寿命机械产品的寿命评定,必须采用加速寿命试验方法。通过产品故障机理分析获取加速应力,建立基于加速应力的加速模型,探讨加速寿命试验统计方法,从而得到产品的常规寿命。本文简述了机械产品的加速寿命试验类型,不同加速应力的故障模型及加速寿命试验的其他因素,给出了加速寿命试验数据的统计方法和正常寿命指标估计,从而大大缩短试验时间,节省试验费用。最后,就加速寿命试验方法的发展趋势进行了分析。     

综合应力加速寿命试验方案优化设计理论与方法

针对综合应力加速寿命试验设计问题,就恒定应力加速寿命试验方法,在应用均匀正交试验理论确定了试验应力组合方式和试验次数的基础上,根据所提出的加速寿命试验方案优化设计的准则和方法,以产品在正常工作应力水平时寿命估计值的方差最小为目标,以各加速因子试验应力水平和各次试验试样分配比例为设计变量,应用极大似然估计理论,建立综合应力加速寿命试验方案优化设计的数学模型.对航天电连接器的综合应力加速寿命试验方案优化设计的结果表明,经过优化以后的试验方案不仅可以提高试验数据的估计精度、减少试验次数,而且还可以在相同置信度下减少试验所需的样本数量,并能够缩短试验时间.     

步进应力加速寿命试验方案优化设计理论与方法

为进一步缩短试验时间,实现产品可靠性的快速评定,在恒定应力加速寿命试验方案优化设计的基础上,根据所提出的加速寿命试验方案优化设计的准则和方法,以产品在正常工作应力水平时寿命估计值的方差最小为目标,以各试验应力水平和应力转换时间为设计变量,应用极大似然估计理论和Nelson累积失效模型,建立步进应力加速寿命试验方案优化设计的数学模型。对电连接器步进应力加速寿命试验方案优化设计的结果表明,经过优化后的步进应力加速寿命试验方案与恒定应力方案相比,在试验数据的统计精度基本持平的情况下,试验所需的样本数量可减少2/5,试验的耗费时间可缩短约1/3。     

步进应力加速寿命试验方案模拟评价理论与方法

为对步进应力加速寿命试验方案的优劣做出合理评价,根据所提出的加速寿命试验方案模拟评价的准则,以中位寿命估计值方差的均值和标准离差分别作为估计精度和稳定性的考核指标,建立步进应力加速寿命试验的数值模拟和模拟评价方法;同时,应用极大似然估计(Maximum likelihood estimate,MLE)理论,建立步进应力加速寿命试验方案模拟评价的数学模型。对Y11X系列电连接器试验方案模拟评价的结果表明,虽然试验投试的样本量越多,试验的统计精度及其稳定性越好,但是,经过优化以后的步进应力加速寿命试验方案,与恒定应力加速寿命试验的优化方案相比较,在相同的样本量下,不仅可以大大缩短试验时间,而且可以达到恒定应力加速寿命试验的统计精度及其稳定性,可以实现高可靠、长寿命的机电产品可靠性的快速评定。     

谐波减速器加速寿命试验方法研究

目前,工程中亟需一种谐波减速器加速寿命试验方法来替代全寿命试验,以减少试验周期和成本。基于加速寿命试验原理,提出了一种基于谐波减速器失效特性的恒定应力加速寿命试验方案,以谐波减速器最易发生失效的柔轮为对象,给出了确定失效判定、加速应力、加速系数、加速模型的方法。在小样本试验数据处理中,通过采用极大似然法和马尔科夫蒙特卡洛法得到了更为准确的威布尔分布参数估计。样机的实验结果表明该方案能有效描述谐波减速器的寿命,其基本额定寿命的可靠度评价标准比中位寿命的评价标准高出62%,有效地评估了谐波减速器的寿命指标,研究结果具有一定的工程应用价值。     

多应力加速模型及加速系数研究

介绍了可靠性及加速寿命试验的重要性,概述了国内外可靠性加速寿命试验（ALT）及加速模型的研究情况。鉴于电子产品最常见的两种应力分别是温度和电应力,对应的加速模型分别是阿伦尼斯和逆幂率模型,文章在分析驱动电机系统中直流母线电容单一加速模型及加速系数的基础上,推导出直流母线电容在温度-电应力同时作用下的加速模型和加速系数。     

对数正态分布步加试验和步降试验的效率比较分析

在对数正态分布场合下,针对定时截尾步进应力加速寿命试验和步降应力加速寿命试验,根据准则1对总的产品失效数的比较和准则2对产品条件平均寿命的比较,分别对两种试验方式的效率进行比较分析.而针对定数截尾步进应力加速寿命试验和步降应力加速寿命试验,根据准则3对总试验时间的比较和准则4对样本均值的比较,分别对两种试验方式的效率进行比较分析.并以简单步进应力加速寿命试验和步降应力加速寿命试验为例,通过大量的Monte-Carlo模拟,在四个不同的准则下分别比较两种试验方式的效率,可以得到步降应力加速寿命试验有利于提高试验效率,即步降应力加速寿命试验优于步进应力加速寿命试验.因此,认为步降应力加速寿命试验很值得推广.     

气缸恒定应力加速寿命试验谱的研究

对气缸进行加速寿命试验可以大大缩短试验时间，缩短产品开发周期，节约能源，该文选择某系列气缸产品作为受试对象制定了恒定应力加速寿命试验谱。首先分析了气缸的故障模式、故障树和故障机理．气缸主要的故障模式是活塞杆密封圈和活塞密封圈的磨损；然后确定了加速应力为影响气缸寿命的工作应力：流体温度？使用压力及气缸动作频率；最后制定了恒定应力加速寿命试验谱。     

双应力下气缸加速寿命试验的研究

以H公司A系列气缸为研究对象，分析了气缸故障机理，确立了加速应力和双应力加速模型。采用威布尔概率纸和巴特利特检验法相结合证明了A系列气缸寿命服从威布尔分布，实现了最优线性无偏估计在双应力作用下参数估计的成功应用，推算出加速模型参数和正常应力下的寿命特征，通过与气缸正常应力下寿命特征的对比验证了试验方案的可行性以及加速模型的正确性。     

高速列车车体加速寿命试验载荷谱编制及分析

铝合金车体是高速列车的关键核心部件,设计中需要满足超长疲劳寿命要求。工程中,为避免实际运行中发生疲劳失效,同时降低试验成本,常采用加速寿命试验方法。采用车辆系统动力学方法计算获得车体随机载荷谱,对载荷谱进行处理,得到载荷频次图;基于FKM标准,编制三种载荷比下1×10⁷次循环对应的车体加速载荷谱;采用有限元法,分别施加三种载荷比条件下的载荷谱,得到对应的加速系数;分别采用线性及非线性损伤累积理论,分析载荷块谱的加载顺序对车体损伤累积的影响。得出结论：在原始载荷谱和加速载荷谱作用下,车体结构各点疲劳损伤均小于1,满足设计要求;分别提高载荷比至P=1/3和P=2/3,对应的加速系数为12.75和218.65;载荷谱加载顺序对车体疲劳累积损伤有影响：以P=2/3为例,高-低顺序载荷谱循环632次时,损伤值累积达1,而对应相同的损伤值,低-高顺序载荷谱仅需要循环614次。结果表明车体承受载荷存在低应力幅占优的特点,即低-高加载顺序具有更好的加速效果。对车体加速寿命试验载荷谱的编制及分析方法研究,为车体台架疲劳试验提供理论依据及科学指导。     

基于加速应力法的压力传感器泄漏检测

通过加速泄漏试验,对使用条件下压力传感器基准腔O型密封圈的气密性能进行检验,识别出密封结构存在潜在泄漏故障的产品。通过稳定产品温度、固定观测姿态、控制检测时间等方法改进了测量系统,以精确地检测泄漏结果。在既保证加速效果,又不造成产品损伤的前提下,对压力传感器施加温度、压力激发应力,经过多组温度和压力参数组合的加速泄漏试验,将试验后压力传感器的泄漏量与实际工作中的泄漏量相比较,计算得到加速泄漏试验的加速倍率,确定了压力传感器加速泄漏试验合格判据。通过试验比较,最终选定高温70℃、加压0.3 MPa、保持48 h的试验方案。加速泄漏试验方法可作为压力传感器的寿命试验方法,验证产品的使用期限。     

石油勘探MEMS加速度传感器在煤田勘探的应用

介绍了一种石油勘探MEMS加速度传感器，该传感器是一种适应石油、煤田地震勘探设备向小型化、高分辨率、智能化方向发展的一种新产品。对石油勘探MEMS加速度传感器与传统检波器的特点进行了比较分析，介绍了该传感器已达到的技术指标和与国外同类产品的比较情况，同时介绍了数据采集及多传感器融合技术、地震勘探系统接口技术等应用方面的研究，最后介绍了该传感器在煤田勘探的实验情况。     

矿用自卸车牵引变流器的振动测试及仿真

针对矿用自卸车无振动试验标准参照的现状而导致核心部件牵引变流器结构可靠性难以评估的问题,对某型号矿用自卸车牵引变流器安装部位进行了振动加速度数据采集,并进行了数据检验、功率谱密度计算和数据归纳,得到了空载和满载两种工况不同振动方向的实测振动加速度谱密度曲线。为进一步解决振动试验台在验证时无法按照产品使用寿命长时间运行的问题,对实测谱进行了加速计算,将振动量级提高而试验时间大幅度缩短。对牵引变流器进行了有限元建模、模态分析和基于加速实测谱的随机振动分析,得到了表征结构应力水平的1σ应力分布,最终确定了牵引变流器的结构疲劳寿命满足使用要求。振动测试及仿真分析方法可为同类产品开发提供参考。     

振动加速因子试验方法研究

为了快速获得准确的加速因子,在对Palmgren-Miner疲劳累积损伤原理和随机振动宽、窄带应力作用下累积损伤分布特点研究的基础上,推导出随机振动应力作用下的加速因子计算方程,以此作为加速寿命方程同时结合加速寿命试验理论,设计并实施了样件的加速寿命试验。通过对试验数据的weillbull模型验证和最小二乘数据处理,获得了样件材料的振动加速因子。该试验方法为其他材料的加速因子的试验获取和环境振动试验条件的制定提供实践和理论指导。     

气缸双应力恒加试验的优化设计

基于三个未知参数的加速方程,在假定产品寿命服从两参数Weibull分布的条件下,以正常应力水平下特征寿命的极大似然估计(Maximum likelihood estimation, MLE)渐近方差最小为设计原则,建立气缸双应力恒加试验优化模型,设计优化方案;分别选择传统方案与优化方案实施双应力加速寿命试验,根据传统方案和优化方案理论,确定加速应力谱及试验条件矩阵;做了各组应力下参数估计与评价,通过试验数据验证,证明此方案在不影响统计精度的前提下,精确地复现了正常应力下气缸寿命的各项指标,有效地缩短了试验周期,降低了试验成本。     

高频轻载自润滑关节轴承加速寿命试验方法

为在短时间内获得高频轻载自润滑关节轴承的寿命信息,通过增大载荷的方式建立了加速寿命试验模型,进行了2组恒定应力加速寿命试验。采用韦布尔分布对关节轴承寿命进行描述,并借助最小二乘法对韦布尔分布函数的2个参数进行估算,确定出关节轴承可靠性寿命的相关指标,最终计算出基准载荷下关节轴承的可靠性寿命。数据统计结果表明,关节轴承的寿命服从韦布尔分布,其加速模型符合逆幂律关系,从而验证了在不改变失效机理的前提下对高频轻载自润滑关节轴承进行载荷应力加速寿命试验的可行性,极大地提高了产品寿命的预测效率。     

基于SOC的MEMS双轴式数显倾角仪的研究

利用SOC驱动MEMS先进的传感器件设计了微型化、智能化、多功能、功耗低的便携式双轴式数显倾角仪,该倾角仪以SOCLPC2220为平台,使用嵌入式实时操作系统μC/OS-II,根据采集到的基于MEMS技术的MXD2020E加速度传感器的输出信号,计算出相应轴向的倾角变化,并通过LCD显示器显示测量结果。该倾角仪具有使用便携、测量精确、智能等特点,适用于高精度条件下的倾角测量。     

基于可靠度仿真的MEMS加速度开关结构优化

基于MEMS加速度开关的结构与作用原理,利用ANSYS对悬臂梁进行有限元分析,获得在冲击载荷作用下悬臂梁的受力情况以及位移的大小; 采用蒙特卡罗方法产生伪随机数,模拟不同样本变量的随机分布情况,以解决试验样本不足的问题,对MEMS加速度开关的可靠度进行了分析计算; 采取改进结构以优化设计,降低开关的潜在危险和失效概率,提升可靠度。