考虑多性能参数的引信弹簧可靠性评估

弹簧作为引信中常用的储能源,是影响引信可靠性的重要零件,而引信失效会形成重大安全隐患。为了准确预估某引信弹簧贮存期间的可靠度变化,提出了一种基于修正Arrhenius模型的多元正态可靠性评估方法。以应力损失率和永久变形率作为性能参数,设计了恒定应力加速退化试验,获取弹簧在120℃、130℃、150℃和160℃下的退化数据,并采用Anderson-Darling统计量验证退化量的最优分布为正态分布。根据修正的Arrhenius方程,得到弹簧在贮存温度下的退化轨迹曲线。基于多元正态分布建立弹簧贮存可靠度模型,分析弹簧贮存期间的可靠度变化特点。通过与其他可靠度模型对比,该模型预估结果更准确,可为引信的视情维修提供依据。     

PAO8和45#变压器油基础油粘度调和及计算模型研究

采用高低温运动粘度测定仪测量PAO8(8#聚烯烃)合成基础油和45#变压器油基础油按不同比例调和后混合基础油的粘温性能,运用Arrhenius模型和Grunberg-Nissan模型计算混合基础油的理论粘度,研究粘度偏差率随测试温度的变化规律.实验结果表明:Arrhenius模型能准确预测混合基础油的高温运动粘度,粘度偏差率最大值不超过1%,而Grunberg-Nissan模型能精确计算混合基础油的低温运动粘度;PAO8和45#变压器油基础油调和能够获得高低温粘度的匹配.     

注胶修复工艺的耐高温环氧树脂体系工艺性能

针对注胶修复工艺要求,采用差示扫描量热法热分析和流变仪测试三种中温固化配方的耐高温缩水甘油胺型环氧树脂体系的固化特性和化学流变特性,通过对比分析三种配方树脂体系的固化条件和黏度特性,确定MF-4101/ZH110/DMP-30树脂体系为最适宜注胶修复工艺的配方。建立该树脂体系在等温条件下黏度特性曲线的Daul Arrhenius模型和高阶指数拟合模型。结果表明,高阶指数拟合模型的预测精度和适用范围均优于Daul Arrhenius模型,预测黏度与实验结果具有良好的一致性,根据高阶指数拟合模型建立的黏度随温度、时间变化的唯象关系式,可以准确地预报修复树脂体系的工艺窗口。     

过氧化环己酮储存过程中热失控危险性研究

研究了过氧化环己酮及其与溶液混合后的热分解动力学及实际包装条件下的自加速分解温度(SADT),利用差示扫描量热仪测试了过氧化环己酮及其与溶液混合后的热分解特征,得到不同升温速率下热流随时间的变化曲线,使用Friedman等转化率法对试验数据进行处理,得到了过氧化环己酮的分解反应活化能等动力学参数,并用绝热加速量热仪试验数据对动力学参数求解进行验证。推算了实际条件下达到最大温升速率时间为24 h的初始温度,基于可靠的动力学参数和有限元分析法计算了三种样品的SADT。结果表明过氧化环己酮热分解活化能随反应进程变化而变化,TMRad为24 h时的初始温度分别为53、71、66℃,实际包装条件下的SADT为37、61、56℃。     

热老化对XLPE绝缘核级电缆火灾绝缘失效影响研究

为评估服役核级电缆在火灾中绝缘失效情况,对加速热老化后的XLPE绝缘核级电缆在模拟火灾环境下的绝缘失效参数展开试验研究,结合加速热老化与实际老化年限关系,分析老化影响规律在工程中的应用方法。结果表明,电缆绝缘失效线芯温度和绝缘失效时间随着加速热老化时间的增长呈线性下降趋势。基于电缆绝缘材料断裂伸长率保留率,可以有效估算电缆试样老化寿命和一定服役年限电缆的绝缘失效参数。     

考虑外场差异的步进加速寿命数据可靠性评估方法

针对寿命服从双参数Weibull分布的机电产品,进行单应力、定时转换的步进加速寿命试验,研究加速寿命试验数据下的可靠性评估问题。考虑到外场多应力环境与实验室单一应力环境之间的差异性,构建基于修正系数的分布参数计算模型;开展步进加速寿命试验过程的统计分析,建立各应力下的累计分布函数关系;构建极大似然函数,运用数值迭代法,求解未知参数估计;结合某型机电产品进行仿真方案设计,采用Monte Carlo仿真方法产生样本数据,通过对比分析说明所提出的模型评估精度更高。     

软体油罐储存失效概率分布加速寿命试验研究

随着储存和使用年限的增长,受环境应力的影响,软体油罐各项性能指标均出现不同程度的下降。对软体油罐进行寿命评估对于合理确定油罐的报废周期,开展新型罐体材料研究具有一定的指导意义。以软体油罐模型为试验材料,以气密性测试为失效判别标准,通过加速寿命试验,得到样本在110℃老化温度下的失效数据,并通过威布尔概率图检验法和Van Montfort检验法对失效数据进行检验,得到软体油罐失效概率服从威布尔分布的结论,为软体油罐可靠性寿命评估奠定了理论基础。     

基于似然比检验的橡胶密封件加速试验机理一致性判别方法

加速退化试验广泛应用于橡胶密封件等长寿命产品的可靠性评估,试验过程中需要将高应力水平下的试验结果外推到正常应力水平。要获得准确的产品可靠性评估结果,需要保证加速应力下的退化失效机理与正常应力下的退化失效机理一致。基于似然比检验原理,提出加速退化试验机理一致性判别方法及流程。针对失效机理一致与失效机理变化两种场合,提出对数线性及非对数线性两类加速模型,并结合混合效应模型描述产品退化过程。利用似然比检验判断加速模型参数是否变化,完成失效机理一致性判别。仿真算例和应用实例表明,该方法能够有效判别橡胶密封件失效机理是否变化,并找到失效机理不变的应力水平边界。     

基于老化实验的某型双基推进剂安定性能研究

为研究某型双基推进剂的安定性能,采用热老化加速寿命实验、气相色谱实验、质量损失实验和爆热实验对某型双基推进剂在不同老化温度(65、75、85、95℃)下的安定性和安定剂的作用机理以及爆热进行了研究,并对3种失效模式下的双基推进剂进行了安全贮存寿命预估。结果表明:随着老化时间的增加,某型双基推进剂的安定剂含量逐渐下降,质量损失增加,爆热值下降。对于某型双基推进剂的安全贮存寿命宜采用以爆热值下降进行预估。     

基于加速寿命试验的晶体管静电放电潜在性失效的研究

对高频小功率硅双极结型晶体管2SC3356进行静电放电试验,并利用加速寿命试验原理对两组器件进行加速寿命试验。采用Arrhenius模型对试验结果进行计算分析,发现低于损伤阈值的ESD注入可以使器件的寿命缩短,得出ESD可以在高频小功率硅双极结型晶体管内部造成潜在性失效,使得器件寿命缩短。     

某型供弹机关重件磨损加速寿命试验仿真

针对某供弹机寿命试验周期长,耗资大,薄弱环节工作参数不易测得的问题,提出对供弹机进行加速寿命试验;以供弹链关重件-销轴与销孔的配合为研究对象,进行了加速寿命试验的计算机辅助设计与分析(ALT-CAE),基于ADAMS建立了供弹机的虚拟样机模型,通过仿真得到了销轴与销孔配合在正常工况下和加速工况下的碰撞载荷谱与相对角速度谱;获得了销轴在各加速工况下的加速系数,拟合了销轴的加速曲线,建立了加速寿命试验的加速模型.为基于磨损的加速寿命试验提供参考.     

聚碳硅烷纤维的空气不熔化反应动力学研究

以高压法聚碳硅烷(Polycarbosilane,PCS)纤维的空气不熔化为例,采用多曲线积分法研究了PCS纤维空气不熔化反应动力学。结果表明,高压法PCS纤维的空气不熔化反应活化能约60~70 kJ/mol。通过研究不同的机理函数的对数与温度倒数的关系,结果表明,PCS纤维空气不熔化过程由随机成核和生长机理(n=3)的表面反应控制,根据该反应机理,同样得到高压法PCS的空气不熔化反应活化能约60~70 kJ/mol,指前因子A约为77.64。     

基于实射数据的舰炮弹药当量系数

弹药当量系数是准确评估身管寿命的关键参数。通过对某型小口径舰炮的研究,提出了一种基于实弹射击数据的当量系数计算方法。对实弹射击试验获取的身管内膛烧蚀磨损数据进行了分析处理,拟合得到了身管磨损速度曲线,并计算得到了3种射击条件下的当量系数。研究结果为评估该类型火炮身管寿命提供了重要的数据支撑。     

考虑多轴应力与共振影响的随机振动疲劳寿命预测

目前工程上计算结构随机疲劳寿命时,仍经常采用基于单轴拉-压疲劳寿命(Stress-Number of cycles,S-N)曲线的应力寿命方法。虽然使用简单方便,但这种方法不仅忽视了单轴S-N曲线且不能准确反映结构在多轴应力状态下的疲劳,还忽略了随机振动中共振对结构疲劳寿命的影响,因此该方法在预测结构在随机振动下的疲劳寿命时与实际寿命往往有较大误差。对此引入三轴因子来反映结构在随机振动下的多轴应力状态,同时推广得到其在频域上的表达式,并在此基础上引入非线性函数,提出了一个新的随机振动疲劳损伤参量——多轴振动因子。新的损伤参量不仅同时考虑了结构随机振动下的多轴应力状态与共振对疲劳寿命的影响,而且该损伤参量形式简单,便于工程应用。利用新的随机振动疲劳损伤参量,得到了适用于随机振动下的多轴S-N曲线,从而建立了一种新的随机振动疲劳寿命预测方法。通过对7075-T6和LY12CZ铝合金缺口试件的随机振动疲劳寿命进行预测,结果表明该方法较准确地预测了两种缺口试件随机振动下的疲劳寿命。     

低密度聚乙烯DSC热老化特性及加速因子研究

为了研究低密度聚乙烯DSC热老化氧化产物生成规律及对自然老化的加速因子,采用衰减全反射傅里叶红外光谱技术并通过对氧化产物特征谱带洛伦兹分峰,探究了不同类型氧化产物的生成规律,分析了DSC热老化对重庆和北安自然老化的加速因子的变化趋势。结果表明:氧化产物生成以酮羰基为主,随着老化温度升高,老化产生的氧化物趋于稳定;DSC热老化对重庆和北安的加速因子影响不同,对北安的作用更强。     

步进加速试验中基于Gamma过程的可靠性建模方法

某型导弹电连接器属于高可靠性、长寿命产品,为了对其进行可靠性评估,设计了步进应力加速退化试验获取性能退化数据,提出了加速应力下基于Gamma过程的可靠性建模方法。以电连接器的接触电阻作为性能参量,并根据实际使用环境选择了温度、湿度作为综合加速应力;利用Gamma过程对样品退化规律进行建模并对模型进行了检验;使用广义艾林模型描述了样品退化率与温度、湿度之间的关系。在以上基础上建立可靠性模型,并采用极大似然法估计出模型参数,成功对该型电连接器在工作条件下可靠度值作出了预测。     

利用OH发射谱进行的高温低浓度甲烷着火研究

采用激波管进行低浓度甲烷和空气混合气的着火实验,通过测量压力和OH发射光谱,得到不同工况下的着火延迟,并与甲烷的详细反应机理计算结果作比较。结果表明:不同浓度下甲烷着火延迟的对数与温度倒数呈线性关系,着火延迟随甲烷浓度的降低而减少;贫燃条件下,采用详细动力学机理计算的表观活化能与实验数据拟合较好。     

高倍率脉冲放电锂电池的功率输出特性

由于电池内阻和极化现象的存在,锂电池在放电的瞬间会出现较大的电压跌落,高倍率脉冲放电锂电池更是如此。为了研究高倍率脉冲放电锂电池的功率输出特性,探讨温度、荷电状态和老化等因素对电池功率性能的影响规律,定义了锂电池的功率特性曲线,搭建了高倍率电池测试平台,并从温度、荷电状态和老化3个阻抗敏感因素开展实验研究。研究方法和结论对后期开展锂电池系统的峰值功率评估和功率曲线预测有一定的指导意义。     

基于动力学和扩散分段控制的Mg/H2O反应模型及数值分析

为了数值研究宽广温度范围内Mg/H2O的反应特性,分别建立了考虑部分MgO在液滴表面凝聚的Mg/H2O扩散燃烧模型和基于Arrhenius公式的Mg/H2O反应动力学模型.数值研究了Mg/H2O反应速率在扩散控制和化学动力学控制下随反应条件变化的规律.研究结果表明,Mg液滴扩散燃烧时间计算结果与文献值相符;提高温度和水...     

密封性对新型改性双基推进剂贮存安定性的影响

通过加速老化实验箱在55℃密封、半密封条件下对推进剂进行寿命加速,获取不同贮存条件不同贮存寿命的样品。运用气相色谱测定样品中安定剂间苯二酚（Res）和中定剂（C2）质量分数;利用甲基紫实验仪测定样品的安定性,得出样品安定剂质量分数的变化规律以及安定性的变化规律。同时,采用微量热天平对安定剂间苯二酚进行了热重分析,实验发现间苯二酚高温易升华,升华速率受温度的影响。