1、固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火器
我們工作過程中，可能常常遇到高可靠（可靠度要求0.9999或者更高）設(shè)備如何評(píng)估其可靠性水平的問題。比如，航天發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)備可靠性要求達(dá)到0.9999甚至更高。如何評(píng)估這些高可靠設(shè)備。如果使用常規(guī)的可靠性試驗(yàn)手段，較難評(píng)估、驗(yàn)證其是否達(dá)到該指標(biāo)要求。那么如何評(píng)估這些設(shè)備的可靠性呢？
對(duì)于高可靠設(shè)備的可靠性評(píng)估，國內(nèi)外相關(guān)機(jī)構(gòu)都開展了較多研究工作，也提出了相應(yīng)的解決方案。這里，主要介紹如何結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)、應(yīng)力-強(qiáng)度干涉模型以及蒙特卡洛仿真方法進(jìn)行高可靠設(shè)備的可靠性評(píng)估問題。
2、點(diǎn)火器設(shè)備的可靠性評(píng)估方法
某發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火器設(shè)備的可靠性要求較高，要求其可靠度達(dá)到0.9999。該點(diǎn)火器設(shè)備開展了驗(yàn)收試驗(yàn)，收集了不同批次點(diǎn)火器設(shè)備的強(qiáng)烈燃燒時(shí)間數(shù)據(jù)，以及發(fā)動(dòng)機(jī)建壓時(shí)間（發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到90%室壓的時(shí)間T2-點(diǎn)火時(shí)間T0）數(shù)據(jù)。按照工程實(shí)際，需要點(diǎn)火器設(shè)備的強(qiáng)烈燃燒時(shí)間大于建壓時(shí)間。即點(diǎn)火器設(shè)備可靠性可定義為強(qiáng)烈燃燒時(shí)間大于建壓時(shí)間的概率。R(t)=P(r>S),r為強(qiáng)烈燃燒時(shí)間，S是建壓時(shí)間。將點(diǎn)火器設(shè)備驗(yàn)收試驗(yàn)的強(qiáng)烈燃燒時(shí)間數(shù)據(jù)、建壓時(shí)間數(shù)據(jù)收集并及進(jìn)行分布檢驗(yàn)、分布參數(shù)估計(jì)，可使用PosWeibull工具進(jìn)行分布檢驗(yàn)、分布參數(shù)估計(jì)。從而確定點(diǎn)火器強(qiáng)烈燃燒時(shí)間、建壓時(shí)間均為服從正態(tài)分布，且強(qiáng)烈燃燒時(shí)間的分布參數(shù)為3.34，0.227，建壓時(shí)間的分布參數(shù)為1.862，0.29。（數(shù)據(jù)來源：袁潔等，火箭推進(jìn)）
將上述數(shù)據(jù)輸入到PosVim軟件的通用計(jì)算器中的應(yīng)力-強(qiáng)度干涉模塊中，仿真次數(shù)選擇1000000次，在應(yīng)力參數(shù)的分布類型選擇正態(tài)分布，均值、標(biāo)準(zhǔn)差分別輸入3.34，0.227；在強(qiáng)度參數(shù)的分布類型選擇正態(tài)分布，均值、標(biāo)準(zhǔn)差分別輸入1.862，0.29。然后點(diǎn)擊計(jì)算，即可得到固體發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火器的可靠度、不可靠度，以及仿真結(jié)果。
從計(jì)算結(jié)果可知，該設(shè)備的可靠度可達(dá)到0.99997>0.9999，滿足設(shè)計(jì)要求。
動(dòng)機(jī)點(diǎn)火器可靠性評(píng)估-應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算.png)