一、航天产品可靠性增强试验的理论分析

增强试验按类型可分为激励类。旨在分析 航天产品在正常使用中的相关应力。在正常使用的基础上,在较大的起吊应力范围内进行激振试验。然后通过常规的故障分析和故障研究工作,分析故障产生的原因,从故障模式的角度建立相应的优化措施。

二、 产品可靠性试验方向

对于 产品,可靠性增强试验需要对产品的实际使用环境和需求进行合理的分析。因此,在指定方案阶段,首先对 产品进行物理分析,结合产品的实际使用方向和安全控制要求,将可靠性增强试验的方向定位为温度、振动、外应力等。

三、可靠性增强试验结果的定位

在完成整体测试后,需要统一测试过程中的相关参数和数据,并将其作为结果分析过程中的主要依据。这些结果将提供给产品设计师进行分析,并对产品设计参数进行相应调整。对于 产品,主要分为低温/高温轴承级、温差轴承级、振动轴承级、产品设计缺陷、产品质量优化点等。产品设计优化后,再次测试并不断改进,直到达到应力标准。

四、 航天产品可靠性试验以及失效分析

基础数据:航天产品共有47种。经过初步的可靠性测试,有7个失效问题。根据这些结果进行数据分析和统计,并将结果提交给设计者进行优化。经过再次试验,通过反复优化试验调整,产品的可靠性得到了提高。在测试的早期阶段,应使用相关系统分析产品的历史故障类型。从故障因素和故障预防的角度,可以进一步分析产品的故障类型,并根据历史故障的相关参数定位试验的参数标准。

4.1故障分析

首先,从原因来看,经过对47种产品的多次测试,有7个故障问题是由设计因素、工艺因素和操作因素造成的,其中有10个薄弱问题,16个薄弱问题是由设计不合理引起的,1个问题是由操作问题引起的。根据失效状态的不同,47个器件的器件销断裂、器件销断裂和焊点开裂的比例较高,其次是紧固件的实际影响和结构件的性能。

4.2产品寿命边际分析

余量主要是指航天产品在使用过程中在不同工况下所能承受的标准应力水平,并能留下一定的余量。在可靠性增强实验中,主要测试低温、高温、振动三种情况下的使用寿命裕度。低温和高温测试可分为降温/温升模式、逐步温度循环模式和振动温度集成模式。在这三种不同的低温/高温测试中,将计算在时间上的累积功率。单次试验通电时间与整个试验通电时间的比例一般控制在1:3-1:1。对于振动条件下的试验,通常包括随机振动和振动温度的合成。整个试验中随机振动的累积时间通常计算为单次试验振动时间的6-70倍。

4.3试验目的及结果分析

上述实验条件有不同的测试目的。温升、降温试验,可检测设备在不同低温、高温环境下的最高温度极限;循环温度步进试验可检测产品在动态温度变化下的适应性;振动阶跃试验和温度振动试验可以分析产品在不同振动环境下的耐受性。基于上述条件,47个 航天产品的测试结果如下:首先,在低温和高温测试后,47个产品的最低温度公差水平-50℃,最高温度公差等级是90℃,和一些产品仍能保持正常运行超过100℃。经过动态温度变化试验,发现47个产品均能承受15℃/min的动态温差,在此基础上进行强化试验,发现部分产品能承受的最大动态温差为45℃/min;经过全面的温度振动试验后,大多数机电产品的公差已经提高到一个更高的标准,从参数的角度来看,大约是标准振动的总平方根加速度的3倍左右。

五、航天产品的质量与可靠性保证

即使 航天电子产品具有最先进的结构设计,如果 航天电子设备严重缺乏具有优良质量和显著可靠性的元器件,这将影响到基础和保障。为了在一定程度上提高 航天电子产品在应用过程中的可靠性并满足优良的质量要求,必须从电子元器件的设计、电子元器件的选用等多方面考虑,加强对产品质量风险的控制,并保证产品的可靠性。

5.1可靠性和降额设计

明确设计要求,制定设计规范,做好可靠性设计。为了保证电子元器件在使用过程中的利用率,我们需要从设计层面开始对其进行可靠性设计。也就是说,为保证电子元器件的可靠性,在使用时应确定额定应力范围。因此,有必要对 航天电子产品的电子元器件进行降额设计,以进一步提高电子元器件的可靠性。

5.2专家咨询和审查

明确 电子元器件整体、分系统和单机三级评价体系。因此,应加强管理,严格评价电子元器件的质量;同时,注意细节,对每一个问题进行专项审查。具体来说,在实际使用中,要注意问题,判断造成缺陷问题的原因是设计引起的质量问题还是个别质量问题。也要通过专家咨询和评审,对电子元器件固有的质量问题进行检测和评审,找出问题所在,分析原因,找出具体症结,从而解决问题。

5.3电子元器件内部质量评估

在评价电子元器件及其产品的应用质量时,元器件制造商需要提供以下几个重要数据:(1)评价企业技术管理水平。换句话说,就是对核心技术的核心技术进行综合评价,用以验证具体制造工艺的技术水平,从而保证实际的技术水平,能够制造出足够的可靠性和高质量的电子元器件。此外,为了确保不合格的制造过程中的关键过程质量不应大于3.4ppm,标准的生产水平的技术过程的核心技术过程应高于1.5；(2)对过程受控状态进行监控,对过程受控状态信息进行整合和分析。在平时的设备管理和生产监督中,对于整个生产过程坚持高水平的设备状态和生产状态是非常必要的。此外,它也是很有必要,以确保生产线的设备技术管理能力高；(3)合理进行严格检查各种组件生产和出厂时,使平均产品质量满足要求。大力控制每件产品的不合格率,充分显示每件产品的平均合格率和平均报废率在质量水平上一直保持在较低的值。

六、小结

综上所述,航天产品的质量和可靠性将直接影响航天工业的发展。因此,利用可靠性增强试验分析产品的基本质量和公差,能够在短时间内快速激发产品的设计缺陷、薄弱环节和运行缺陷,并能通过不断的增强试验,进一步强化产品的公差。

参考文献

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[2]方晶敏. 航天电连接器综合应力可靠性评估与增长的研究[D].浙江大学,2007.