航天繼電器貯存加速試驗(yàn)及壽命預(yù)測方法的研究.pdf

1、航天繼電器是武器裝備中常見的機(jī)電元件。某些武器裝備具有“長期貯存,一次使用”的特點(diǎn),因此,正確預(yù)計(jì)繼電器的貯存壽命,對于保障軍事裝備在完整壽命期內(nèi)的正常使用具有重要理論意義和實(shí)用價(jià)值。目前,貯存加速試驗(yàn)往往很難獲得失效數(shù)據(jù),傳統(tǒng)的壽命試驗(yàn)的理論無法用來評估貯存壽命。針對以上問題,本文在分析繼電器貯存失效機(jī)理的基礎(chǔ)上,對航天繼電器的貯存加速試驗(yàn)方法和貯存壽命預(yù)測方法進(jìn)行了深入研究。
　　目前,航天繼電器的貯存加速試驗(yàn)中所測量參數(shù)往往

2、依據(jù)經(jīng)驗(yàn)從常規(guī)參數(shù)中選取,目的性不強(qiáng),且未必對加速應(yīng)力敏感。本文通過深入剖析導(dǎo)致航天繼電器貯存失效的主要機(jī)理,從觸點(diǎn)腐蝕膜的成膜機(jī)理和應(yīng)力松弛機(jī)理出發(fā),確定貯存過程中繼電器失效的表征參數(shù)。利用離子擴(kuò)散理論推導(dǎo)腐蝕膜增長的數(shù)學(xué)表達(dá)式,建立接觸電阻的貯存退化模型,用實(shí)驗(yàn)和仿真的方法確定反力與吸合時(shí)間的關(guān)系,結(jié)合應(yīng)力松弛理論,建立吸合時(shí)間的貯存退化模型。為試驗(yàn)方案的確定和貯存壽命的預(yù)測提供了理論依據(jù)。
　　通過確定貯存加速試驗(yàn)類型、加速

3、應(yīng)力類型及水平、樣品數(shù)量、監(jiān)測參數(shù)和測試條件等方面內(nèi)容,給出貯存加速試驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法。進(jìn)行航天繼電器的貯存加速試驗(yàn),得到貯存性能退化數(shù)據(jù)。通過對接觸電阻和吸合時(shí)間進(jìn)行趨勢分析和相關(guān)性分析,驗(yàn)證參數(shù)選取的正確性。
　　航天繼電器貯存性能退化緩慢,而退化數(shù)據(jù)中包含大量與貯存失效有關(guān)的信息,通過分析退化數(shù)據(jù)能夠揭示整個(gè)貯存退化過程。本文提出基于退化數(shù)據(jù)的航天繼電器貯存壽命預(yù)測方法。利用小波理論和平穩(wěn)性檢驗(yàn)方法對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,建立繼電

4、器的貯存退化軌跡模型,外推各只繼電器的偽壽命。借助于Gamma隨機(jī)過程的方法研究貯存退化過程,建立退化模型,利用極大似然估計(jì)法估計(jì)模型參數(shù),得到繼電器各應(yīng)力下的壽命分布。建立Weibull-Arrhenius加速模型,得到常溫貯存壽命的點(diǎn)估計(jì)和區(qū)間估計(jì)。
　　最后,設(shè)計(jì)并開發(fā)了航天繼電器貯存加速試驗(yàn)測試分析系統(tǒng)。采用交流信號激勵(lì)的改進(jìn)四線法和二端對法提高小電流下的接觸電阻測量精度,按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)吸合時(shí)間測量電路,利用設(shè)計(jì)的切換板實(shí)現(xiàn)