[发明专利]一种多维应力耦合的星上电子产品加速寿命试验方法

说明书

本发明公开了一种多维应力耦合的星上电子产品加速寿命试验方法，该方法充分考虑电子产品的多维加速应力类型，产品的故障模式和失效机理，选择传统的单维加速寿命试验模型，通过多维耦合应力处理方法，构建多维应力加速寿命试验模型，开展加速寿命试验方案设计，具有很强的工程实用性，使得以往的加速寿命试验工作在一定的工程研制条件下，例如多维应力耦合量化关系不明确，试验条件无法考虑多应力的耦合关系，从而可以大大提高卫星电子产品加速试验的真实性和准确性；应用本发明的方法可以有效节省卫星电子产品加速寿命试验时间和成本，大大提高寿命预测的准确度，具有较大的经济效益。

技术领域

本发明属于星上产品加速试验技术领域，具体涉及一种多维应力耦合的星上电子产品加速寿命试验方法。

背景技术

航天事业的迅猛发展，我国卫星发射任务越来越密集，长期在轨服务的卫星需求量越来越大，迫切需要超高可靠性和长寿命的航天产品，以满足我国航天发展对高可靠长寿命星箭产品的需求。由于航天产品结构复杂，集成度越来越高，市场需求变化快，且航天产品一旦出现故障会导致无可估量的损失。即使通用化、国产化的电子产品仍存在薄弱环节识别不清晰，国产器件缺乏有效应用验证和功能性能摸底等问题，产品亟待通过加速寿命试验等手段来系统、全面验证。与此同时，产品在复杂空间环境下，通常受到振动、热、电和太阳辐照等多维耦合应力场作用，服役环境恶劣，故障模式繁多，故障机理复杂，应力耦合严重，承受交变应力载荷谱，关键故障机理提取困难，严重影响产品乃至整星服役寿命与可靠性指标。而目前地面的加速试验以单维应力试验为主，根本无法考虑产品多维耦合应力条件下的失效诱因，多维应力耦合的加速试验模型获取困难一直成为制约多维应力耦合作用下的加速试验技术发展的主要瓶颈。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种多维应力耦合的星上电子产品加速寿命试验方法，可以提高卫星电子产品加速试验的真实性和准确性。

一种多维应力耦合的星上电子产品加速寿命试验方法，包括如下步骤：

步骤1、确定卫星电子产品的加速寿命试验中需要考虑的应力类型；

步骤2、确定步骤1中各所述应力类型的加速寿命试验模型，即产品寿命与应力之间的关系式；

步骤3、假设f_i为加载在卫星电子产品上的第i个应力，S为各个应力耦合作用下对卫星电子产品寿命特征量的影响；为第i个应力的加速寿命试验模型；则多维应力因素对产品寿命特征量的方程如下：

求全微分方程得：

对上式两边同除以S得：

假设用表示应力f_n对产品寿命特征量影响因子；

令则得到简化后的多维应力耦合寿命加速试验模型：

上式中，L₀、L₁、L₂…L_n为各应力间的耦合权重系数；

通过以往卫星电子产品的寿命特征量S的数据，以及各个应力加速寿命试验模型S_fi，通过上式计算各个应力的耦合权重系数；

步骤4、在卫星电子产品考虑的应力的各自范围内选取数据，利用步骤3确定耦合权重系数后的多维应力耦合寿命加速试验模型，开展卫星电子产品加速寿命试验。

一种多维应力耦合的星上电子产品加速寿命试验方法，包括如下步骤：

步骤1、将机械应力、热应力和电应力作为卫星电子产品的加速寿命试验的三种应力类型；