[发明专利]一种结合仿真的继电器类单机贮存可靠性评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及继电器类单机产品性能分析技术领域，特别涉及一种结合仿真的继电器类单机贮存可靠性评估方法。

背景技术

贮存作为与工作相对应的另一个状态，是产品任务剖面中的重要组成部分，在大多数产品的寿命周期中均占据了很大的比重，尤其对于一次使用型产品，如导弹、航天飞机、运载火箭等，在发射前的绝大多数时间里都是处于贮存状态的。因而，贮存过程中多种环境应力的综合作用才是导致其性能发生退化的关键所在。随着可靠性领域研究的深入，关于贮存可靠性的相关研究受到了越发广发的重视。相对于工作可靠性研究而言，产品相对漫长的贮存期导致了在贮存可靠性研究中通常要面对试验需时长、单位时间产品退化量较小的问题。而为了提高试验效率，通常需要同时在多个试验条件下进行贮存试验，以期在较短的时间内获取更丰富的贮存退化数据。这就导致了在试验样本数量有限的前提下，单个试验条件下所能够分配到的样本数量不足，则所获取的试验数据不能完全表征产品本身性能的分布特性，使得贮存可靠性评估结果与实际情况存在不可避免的偏差。因而，在有限的试验条件和试验成本的约束下，如何尽可能地提高贮存可靠性评估结果的准确程度是贮存可靠性研究中所面临的重要问题。

继电器类单机因其控制精度高，产品寿命长的特点在各行业尤其是国防武器装备系统中得到了广泛应用，用于完成系统供配电、逻辑控制、信号转换等功能，其贮存可靠性将直接影响所在系统的可靠性。对于继电器类单机，由于其结构较为复杂、成本较高，尤其是对于某些特殊场合使用的继电器类单机，通常无法获取足够的样本进行贮存可靠性试验，从而无法准确评估其贮存可靠性。相对而言，继电器类单机组成元器件的贮存退化数据十分丰富。同时，基于Matlab/Simulink、Pspice等仿真软件的电路建模仿真方法日趋成熟。因此，采用电路仿真软件准确地建立继电器类单机产品的功能仿真模型，并将元器件的贮存退化数据注入到仿真模型中，可以实现对继电器类单机贮存退化过程的仿真，从而准确反映继电器类单机在整个贮存退化过程中的输出特性分布情况，达到有效扩充样本容量的目的，对于评估继电器类单机产品的贮存可靠度具有重要的实用价值。

发明内容

本发明是为了解决在评估继电器类单机贮存可靠性的过程中，针对某些型号继电器类单机无法提供足够大样本量，而难以确保评估结果准确性的问题，提出了一种结合仿真的继电器类单机贮存可靠性评估方法。

为了达到上述目的，本发明提供一种结合仿真的继电器类单机贮存可靠性评估方法，包括如下步骤：

根据继电器类单机的原理图，确定组成所述继电器类单机的n个继电器型号；

对所确定的n个继电器型号开展加速贮存退化试验，并监测记录退化数据，

建立继电器类单机的功能仿真模型；

对继电器样本进行蒙特卡罗抽样，得到可构建m个继电器类单机的m个继电器样本组合；

将所抽取的m组继电器样本组合的贮存退化数据注入到所建立的继电器类单机功能仿真模型中，进行继电器类单机功能仿真并获取m组虚拟贮存退化数据；

应用最小二乘法拟合虚拟贮存退化数据分布情况，确定最优分布类型；

应用最小二乘法计算并拟合分布参数的贮存退化轨迹；

根据分布参数的拟合结果，计算继电器类单机在任意时刻t的贮存可靠度；

根据所采用的加速应力类型，选择加速模型，进行贮存可靠寿命外推。

较佳的实施方式，所述分布类型为正态分布或威布尔分布。

较佳的实施方式，所述的分布参数是通过对虚拟退化数据进行分布参数拟合所计算出的，对于正态分布，分布参数指均值和标准差；对于威布尔分布，分布参数指形状参数和尺度参数。

较佳的实施方式，在对所确定的n个继电器型号开展加速贮存退化试验，并监测记录退化数据的步骤中，是针对所确定的n个型号继电器开展加速贮存退化试验，采用四个贮存加速应力等级，在每个所述加速应力等级下放置10只/型号的继电器样本R_ijk，监测继电器样本R_ijk的贮存退化数据D_ijk(t)，其中t为退化数据监测时刻；i＝1,2,…,n表示第i个继电器型号；j＝1,2,…,10表示10只继电器样本的编号；k＝1,2,3,4表示所采用的第k个贮存加速应力等级。

较佳的实施方式，建立继电器类单机的功能仿真模型，是根据继电器类单机的原理图，通过Matlab/Simulink建立继电器类单机的功能仿真模型。