航天繼電器貯存加速試驗及壽命預測方法的研究.pdf

1、航天繼電器是武器裝備中常見的機電元件。某些武器裝備具有“長期貯存,一次使用”的特點,因此,正確預計繼電器的貯存壽命,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用價值。目前,貯存加速試驗往往很難獲得失效數(shù)據(jù),傳統(tǒng)的壽命試驗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理的基礎(chǔ)上,對航天繼電器的貯存加速試驗方法和貯存壽命預測方法進行了深入研究。
　　目前,航天繼電器的貯存加速試驗中所測量參數(shù)往往

2、依據(jù)經(jīng)驗從常規(guī)參數(shù)中選取,目的性不強,且未必對加速應(yīng)力敏感。本文通過深入剖析導致航天繼電器貯存失效的主要機理,從觸點腐蝕膜的成膜機理和應(yīng)力松弛機理出發(fā),確定貯存過程中繼電器失效的表征參數(shù)。利用離子擴散理論推導腐蝕膜增長的數(shù)學表達式,建立接觸電阻的貯存退化模型,用實驗和仿真的方法確定反力與吸合時間的關(guān)系,結(jié)合應(yīng)力松弛理論,建立吸合時間的貯存退化模型。為試驗方案的確定和貯存壽命的預測提供了理論依據(jù)。
　　通過確定貯存加速試驗類型、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,給出貯存加速試驗的設(shè)計方法。進行航天繼電器的貯存加速試驗,得到貯存性能退化數(shù)據(jù)。通過對接觸電阻和吸合時間進行趨勢分析和相關(guān)性分析,驗證參數(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測方法。利用小波理論和平穩(wěn)性檢驗方法對試驗數(shù)據(jù)進行預處理,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,利用極大似然估計法估計模型參數(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估計和區(qū)間估計。
　　最后,設(shè)計并開發(fā)了航天繼電器貯存加速試驗測試分析系統(tǒng)。采用交流信號激勵的改進四線法和二端對法提高小電流下的接觸電阻測量精度,按照標準設(shè)計吸合時間測量電路,利用設(shè)計的切換板實現(xiàn)