[发明专利]航天机构产品确信可靠性退化方程的建立方法

说明书

本发明提供了一种航天机构产品确信可靠性退化方程的建立方法，该方法包括：根据产品关键性能参数建立对应裕量方程，分析故障模式与机理；判断故障物理模型输出结果和性能参数关系是突变型还是连续型，若为突变型，则判断故障物理模型为振动疲劳故障物理模型还是热疲劳故障物理模型，振动疲劳故障物理模型则建立第一退化方程，否则建立第二退化方程；若为连续型，则判断故障物理模型为磨损故障物理模型还是热变形故障物理模型，磨损故障物理模型则建立第三退化方程，否则建立第四退化方程；将退化方程代回裕量方程为正则产品可靠。本发明利用确信可靠性理论研究航天机构产品可靠性，所提方法能有效解决航天机构产品的可靠性评估，缩短研制周期。

技术领域

本发明属于可靠性技术领域，特别是一种航天机构产品确信可靠性退化方程的建立方法。

背景技术

随着航天事业的快速发展，对航天机构的可靠性和寿命提出越来越高的要求，航天机构的寿命预测和可靠性评估工作的重要性日益突出，一旦航天机构故障，整个任务将面临失败，甚至导致更为严重的后果，由此航天机构产品的可靠性研究备受关注。而由于技术原因，地面试验难以完全模拟太空环境，导致许多参数与试验数据难以获得或存在偏差，实际太空环境中采集数据则更为困难，使得目前航天机构产品的可靠性研究存在退化试验数据稀疏且不确定性大等局限性。

目前在实际应用中多采用故障物理(PoF)、概率故障物理(PPoF)及裕量与不确定量化(QMU)理论等方法进行可靠性建模与分析。然而现有方法并不能满足航天机构产品的可靠性研究，其中故障物理方法并没有考虑参数的不确定性问题；概率故障物理方法则需要已知故障机理模型的参数分布，而在空间定向驱动机构的可用统计信息较少时，不能有效获取所需参数的分布；裕量与不确定量化理论则缺乏数学理论的支撑。相比于现有的方法，确信可靠性理论的功能性能裕量方法是基于不确定性理论这一数学理论，利用较少的统计信息，得到参数的不确定分布，可以解决空间定向驱动机构的可靠性的问题。因此采用确信可靠性理论，寻求一种航天机构产品确信可靠性退化方程的建立方法是十分迫切且必要的。

发明内容

本发明针对上述现有技术中的缺陷，基于确信可靠性理论，提出一种航天机构产品确信可靠性退化方程的建立方法。该方法包括根据产品的关键性能参数建立对应的裕量方程，进行故障模式与机理分析；判断故障物理模型输出结果和性能参数的关系是突变型还是连续型，若为突变型，则判断故障物理模型为振动疲劳故障物理模型还是热疲劳故障物理模型，振动疲劳故障物理模型则建立第一退化方程，否则建立第二退化方程；若为连续型，则判断故障物理模型为磨损故障物理模型还是热变形故障物理模型，磨损故障物理模型则建立第三退化方程；否则建立第四退化方程。本发明利用确信可靠性理论研究航天机构产品的可靠性，所提方法能够有效解决航天机构产品的可靠性评估问题，缩短研制周期。

本发明提供一种航天机构产品确信可靠性退化方程的建立方法，所述方法包括以下步骤：

S1、根据产品的关键性能参数建立对应的裕量方程，进行故障模式与机理分析，获取产品关键性能参数对应的故障物理模型汇总表；所述步骤S1具体包括以下步骤：

S11、根据产品的关键性能参数p建立对应的裕量方程；

m(p|AWC)＝d(p，p_th) (1)

其中：AWC表示实际工作条件；p_th表示关键性能参数p的阈值；

而关键性能参数p根据性能方程，用函数C表示：

p＝C(X，Y) (2)

其中：X表示内因参数且X＝{x₁，x₂，…，x_n}；Y表示内因参数且Y＝{y₁，y₂，…，y_m}；

进而得到细化后的关键性能参数对应的裕量方程；