[发明专利]一种多应力小子样的分离螺母装置贮存寿命评估方法

说明书

一种多应力小子样的分离螺母装置贮存寿命评估方法，其特征在于，包括以下步骤：采用步进加速退化试验方法选样；选择退化性能参数；选择试验应力及相应的应力水平；建立分离螺母装置的贮存寿命加速模型；线性拟合分离螺母装置的临界解锁压力与贮存时间的退化曲线；对分离螺母装置贮存寿命进行评估。其针对真实航天器多应力贮存环境，合理准确预测分离螺母装置的老化过程和贮存寿命。

技术领域

本发明涉及一种多应力小子样的分离螺母装置贮存寿命评估方法，属于弹体结构分离领域。

背景技术

分离螺母装置是一种强连接、弱解锁的点式分离装置，其承载能力较强，分离冲击小，广泛应用于卫星分离、太阳能帆板展开、整流罩分离、级间分离等航天运载器分离系统中，其连接承载和解锁分离功能对于整个航天运载器均是单点失效环节。在长期服役条件下，分离螺母装置因环境应力的作用而发生性能退化直至失效，给航天运载器的使用带来严重的可靠性隐患。因此，需要对分离螺母装置的贮存寿命进行评估。

目前，分离螺母装置的寿命评估程序较为保守，为了保证产品工作可靠性，往往在一定裕度的条件下，采用加大单一环境应力加速后，以“成-败”型试验为基础的功能测试，以获得最短贮存期结论。例如，传统的GJB736.8-1990《火工品试验方法－71℃试验法》，以温度为贮存环境应力，高温71℃放置一段时间后进行成败型试验，由高温71℃下的试验时间，推算出常温21℃下的贮存时间。这一测试过程一方面未考虑到除温度以外的其它贮存环境应力对分离装置性能退化影响；另一方面，这种成败型试验无法提供分离螺母装置在长期贮存下量化的性能衰退信息，难以准确评估分离螺母装置老化过程和贮存寿命；同时，为消除个体差异影响，需要一定量的子样。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有技术中的上述不足，本发明提出了一种多应力小子样的分离螺母装置贮存寿命评估方法，其针对真实航天器多应力贮存环境，合理准确预测分离螺母装置的老化过程和贮存寿命。

(二)技术方案

一种多应力小子样的分离螺母装置贮存寿命评估方法，包括以下步骤：

步骤S1、采用步进加速退化试验方法选样；

步骤S2、选择退化性能参数；步骤S3、选择试验应力及相应的应力水平；

步骤S4、建立分离螺母装置的贮存寿命加速模型；

步骤S5、线性拟合分离螺母装置的临界解锁压力与贮存时间的退化曲线；

步骤S6、对分离螺母装置贮存寿命进行评估。

所述步骤S1具体为：选定高于正常贮存条件下应力水平T0的n组应力水平T1、T2……Tn，每组应力水平下选取m个样品进行试验，经过一段时间，分别在t1、t2……tn这n个步进时间点取出样品，进行贮存退化特征参数的测量；其中，n和m均为正整数。

所述步骤S2具体为：根据工程实际，基于分离螺母装置的分离功能，选择分离螺母装置的临界解锁压力作为退化性能参数。

所述步骤S3具体为：根据工程实际，试验应力选择为温度和相对湿度；根据失效机理，选定n组接近临界温度和临界相对湿度的应力水平。

所述步骤S4具体为：假设特定温度、湿度试验应力下，特定贮存时间后，不同的分离螺母装置样品的临界解锁压力值及退化量服从正态分布，在不同温度、湿度应力水平下，通过退化量与贮存时间曲线拟合出来的贮存寿命L；所述贮存寿命L符合Peck加速模型：

L＝A(RH)^-αexp(E_a/kT) (1)