[发明专利]一种航天产品的结构可靠度可视化确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种航天产品的结构可靠度可视化确定方法。

背景技术

可靠度的计算模型较多，常用的有二项分布、指数分布模型、威布尔分布模型、正态分布模型等众多模型，在工程实践过程中，主要存在以下问题：

一是意义不够直观。与可靠性定义的结合不够紧密，很多的计算模型不是从定义出发，与可靠性定义有一定的脱节；众多的数学计算模型带来理解、选择、使用上的不便；

二是不利于编程实现。工程实践中，可靠性的评估流程主要包括：对数据的采集、分布拟合分析、模型参数选择、可靠度评估等。由于有较多的数学计算模型，不同的模型需要不同的解析算法，给软件编程实现带来较多不便，因为，如果数学模型选择不当导致计算结果差别较大，而且对于复杂的数学模型，对于编程实现和理解都带来较大的困难。

广义应力强度模型在航天可靠性评估中广泛应用，特别是航天器的结构产品中普遍应用，如舱段、适配器、包带、贮箱、以及各个分系统的结构产品的可靠性评估工作中。

应力-强度干涉理论在工程实践中被广泛的应用，应力-强度干涉理论认为：可靠性就是产品在给定的运行条件下对抗失效的能力，即应力与强度相互作用的结果。施加在产品上的应力大于它的强度时就会发生失效。记强度为Y，应力为X，则产品的可靠度为强度大于应力的概率：R＝P(Y＞X)。工程实践中，应力-强度干涉理论更多是作为一种理论指导思想，其应用也局限于正态分布计算模型等少数的几种计算模型，缺少系统的技术层面的计算方法支持。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种航天产品的结构可靠度可视化确定方法。

根据本发明提供的一种航天产品的结构可靠度可视化确定方法，包括：

步骤1，根据航天产品的历史测试数据在三维坐标内获得联合概率密度函数的几何模型，X轴为应力，Y轴为强度，Z轴为概率密度；

步骤2，确定可靠区域：D_y＞x＝{(x,y)|y＞x}；

步骤3，建立可靠度的可视化模型，所述可靠度的可视化模型根据所述联合概率密度函数的几何模型在所述可靠区域内的部分的体积得到航天产品的结构可靠度。

作为一种优化方案，所述应力为常值、或离散随机变量、或连续随机变量。

作为一种优化方案，所述强度为常值、或离散随机变量、或连续随机变量。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明采取的模型及计算方法，避开了常规航天结构类产品可靠度计算所应用的复杂解析运算，利用计算机技术，形成一种便于编程实现统一的可靠度算法。而且可视化的几何模型直观简洁，便于理解和工程应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：

图1是航天结构类产品可靠区域；

图2是应力为常值，强度为连续随机变量的航天结构类产品三维可靠度的可视化模型；

图3是应力为常值，强度为连续随机变量的航天结构类产品二维可靠度的可视化模型；

图4是应力为离散随机变量，强度为离散随机变量的航天结构类产品可靠度的可视化模型；

图5是应力为离散随机变量，强度为连续随机变量的航天结构类产品可靠度可视化模型；

图6应力为连续随机变量，强度为连续随机变量的航天结构类产品可靠度的可视化模型；

图7应力为连续随机变量，强度为连续随机变量(复杂情况)的航天结构类产品可靠度的可视化模型；

图8是一种航天产品的结构可靠度可视化确定方法的实施例。

具体实施方式

下文结合附图以具体实施例的方式对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，还可以使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本发明的范围和实质。

在本发明提供的一种航天产品的结构可靠度可视化确定方法的实施例中，如图8所示，包括：

步骤1，根据航天产品的历史测试数据在三维坐标内获得联合概率密度函数的几何模型，X轴为应力，Y轴为强度，Z轴为概率密度；

步骤2，确定可靠区域：D_y＞x＝{(x,y)|y＞x}；