專利名稱：空間電子設(shè)備加速壽命試驗中溫度加速基準(zhǔn)應(yīng)力確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明用于航天器的空間電子設(shè)備在變化工作環(huán)境溫度下加速壽命試驗中溫度加速基準(zhǔn)應(yīng)力的確定，屬于電子產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
可靠性預(yù)計是為了估計產(chǎn)品在給定工作條件下的可靠性而進行的工作，其主要目的之一是為可靠性增長試驗、鑒定試驗及費用核算等方面的研究提供依據(jù)。從此目的可以看出，提供產(chǎn)品準(zhǔn)確的可靠性預(yù)計結(jié)果顯得至關(guān)重要。對電子產(chǎn)品而言，可靠性預(yù)計通常是計算產(chǎn)品的可靠度。作為電子產(chǎn)品，空間電子設(shè)備采用應(yīng)力分析法進行可靠性預(yù)計，其工作期間的應(yīng)力值應(yīng)當(dāng)恒定才能按照可靠度指數(shù)公式計算，實際情況更多是空間電子設(shè)備工作期間的電應(yīng)力值是恒定，環(huán)境應(yīng)力值在變化，隨著航天器姿態(tài)、軌道位置的周期性變化，空間電子設(shè)備經(jīng)受的環(huán)境應(yīng)力亦呈現(xiàn)周期性的變化，尤以對空間電子設(shè)備在軌可靠性產(chǎn)生重要影響的工作環(huán)境溫度的周期性變化為顯著特點。在空間電子設(shè)備采用應(yīng)力分析法進行可靠性預(yù)計時，目前國內(nèi)外航天領(lǐng)域的通行方法是電應(yīng)力由于恒定而取其實際值，工作環(huán)境溫度由于變化而取其最大值，亦即將工作環(huán)境溫度取其最大值并視為恒溫。很顯然，這樣得到的可靠性預(yù)計結(jié)果不準(zhǔn)確，很保守，尤其當(dāng)工作環(huán)境溫度的變化范圍很大時，采用此法的缺陷更是顯而易見。因此，需要尋求更為科學(xué)的可靠性預(yù)計方法并基此獲得更為準(zhǔn)確的可靠性預(yù)計結(jié)果。空間電子設(shè)備的可靠性要求都很高，有的品種要求其可靠度達到R > 0. 999，按照可靠度的指數(shù)函數(shù)分布規(guī)律，要達到如此高的可靠度，工作失效率將很低，因而其預(yù)期壽命將極長。對于這樣的高可靠空間電子設(shè)備，如果采用在正常的工作條件下，通過壽命試驗的方法來評估其可靠性，往往需要耗費很長的時間，付出昂貴的經(jīng)費和很高的人員投入，是很不現(xiàn)實的，長期壽命試驗方法已經(jīng)不能適應(yīng)迅速發(fā)展的空間電子設(shè)備研制的需要。因此，通過加速壽命試驗，可以在相對短的時間內(nèi)評估其可靠性。由于工作環(huán)境溫度是影響空間電子設(shè)備壽命以及可靠性的一個重要因素，因而通常選擇工作環(huán)境溫度作為加速應(yīng)力亦即通過提高工作環(huán)境溫度進行空間電子設(shè)備的加速壽命試驗，此時必須先確定空間電子設(shè)備正常工作條件下的工作環(huán)境溫度應(yīng)力水平，且此工作環(huán)境溫度應(yīng)力應(yīng)為恒定應(yīng)力或等效為恒定應(yīng)力，亦稱基準(zhǔn)應(yīng)力。目前的方法是將變化工作環(huán)境溫度的最大值作為基準(zhǔn)應(yīng)力。很顯然，這樣得到的加速系數(shù)以及隨之獲得的可靠性評估結(jié)果都小于實際情況，還會增加不必要的試驗成本， 尤其當(dāng)工作環(huán)境溫度的變化范圍很大時，采用此法的缺陷更是不容忽視。因此，如何準(zhǔn)確確定變化工作環(huán)境溫度下的溫度加速基準(zhǔn)應(yīng)力，這不但關(guān)系到加速系數(shù)的準(zhǔn)確獲得以及最終的可靠性評估結(jié)果，而且關(guān)系到包括子樣數(shù)量、試驗時間、人員安排等的試驗成本問題，是進行溫度加速壽命試驗前首先需要解決的關(guān)鍵問題
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決通過提高工作環(huán)境溫度進行空間電子設(shè)備的加速壽命試驗時，如何準(zhǔn)確確定溫度加速基準(zhǔn)應(yīng)力這一技術(shù)問題。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。該空間電子設(shè)備加速壽命試驗中溫度加速基準(zhǔn)應(yīng)力確定方法，首先針對工作環(huán)境溫度的周期性變化，將環(huán)境溫度進行等步階分割，再分別計算每個臺階溫度下的對應(yīng)時間段的可靠度；然后計算一個周期和整個壽命末期的可靠度，最后給出改進的可靠度指數(shù)計算公式；當(dāng)選擇工作環(huán)境溫度作為加速應(yīng)力即通過提高工作環(huán)境溫度進行空間電子設(shè)備的加速壽命試驗時，應(yīng)采用改進的可靠度指數(shù)計算公式，在可靠性不變的前提下將周期性變化工作環(huán)境溫度等效變換為恒定型工作環(huán)境溫度，從而確定基準(zhǔn)應(yīng)力。所述的工作環(huán)境溫度分為恒定型、三角波型、組合型；其中恒定型工作環(huán)境溫度下的空間電子設(shè)備的可靠度R計算公式為:R = e-如’ λ Q是對應(yīng)恒定工作環(huán)境溫度Ttl的工作失效率，t是工作時間；其中三角波型工作環(huán)境溫度下的空間電子設(shè)備的可靠度R計算公式為
權(quán)利要求
1.空間電子設(shè)備加速壽命試驗中溫度加速基準(zhǔn)應(yīng)カ確定方法，其特征在于首先針對 工作環(huán)境溫度的周期性變化，將環(huán)境溫度進行等步階分割，再分別計算每個臺階溫度下的 對應(yīng)時間段的可靠度；然后計算ー個周期和整個壽命末期的可靠度，最后給出改進的可靠 度指數(shù)計算公式；當(dāng)選擇工作環(huán)境溫度作為加速應(yīng)カ即通過提高工作環(huán)境溫度進行空間電 子設(shè)備的加速壽命試驗時，應(yīng)采用改進的可靠度指數(shù)計算公式，在可靠性不變的前提下將 周期性變化工作環(huán)境溫度等效變換為恒定型工作環(huán)境溫度，從而確定基準(zhǔn)應(yīng)カ。
2.如權(quán)利要求1所述的空間電子設(shè)備加速壽命試驗中溫度加速基準(zhǔn)應(yīng)カ確定方法，其 特征在于所述的工作環(huán)境溫度分為恒定型、三角波型、組合型；其中恒定型工作環(huán)境溫度下的空間電子設(shè)備的可靠度R計算公式為= ，、是 對應(yīng)恒定工作環(huán)境溫度Ttl的工作失效率，t是工作時間；其中三角波型工作環(huán)境溫度下的空間電子設(shè)備的可靠度R計算公式為-斧‘X i是對應(yīng)工作環(huán)境溫度Ti = TL+n A T的工作失效率，n為步階數(shù)，n = R = e い1 ノ；
全文摘要
本發(fā)明為一種空間電子設(shè)備加速壽命試驗中溫度加速基準(zhǔn)應(yīng)力確定方法，屬于電子產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。首先針對工作環(huán)境溫度的周期性變化，將環(huán)境溫度進行等步階分割，再分別計算每個臺階溫度下的對應(yīng)時間段的可靠度；然后計算一個周期和整個壽命末期的可靠度，最后給出改進的可靠度指數(shù)計算公式；當(dāng)選擇工作環(huán)境溫度作為加速應(yīng)力即通過提高工作環(huán)境溫度進行空間電子設(shè)備的加速壽命試驗時，應(yīng)采用改進的可靠度指數(shù)計算公式，在可靠性不變的前提下將周期性變化工作環(huán)境溫度等效變換為恒定型工作環(huán)境溫度，從而確定基準(zhǔn)應(yīng)力。本發(fā)明解決了通過提高工作環(huán)境溫度進行空間電子設(shè)備的加速壽命試驗時，如何準(zhǔn)確確定溫度加速基準(zhǔn)應(yīng)力這一技術(shù)問題。
文檔編號G01R31/00GK102520279SQ20111040381
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者劉華罡, 王衛(wèi)國, 王少寧 申請人:中國航天科技集團公司第五研究院第五一〇研究所