面向型号任务的电连接器贮存寿命加速评估方法研究
发布时间：2023-04-01 20:25
电连接器是用于传递电力、电信号的重要接口元件,也是型号装备系统中的薄弱环节之一,准确评估其可靠性对型号装备的定寿延寿工作有重要意义。目前电连接器的贮存寿命的评估只考虑了库存环境,而忽略了型号任务剖面中维修、测试、运输、训练及战备值班等任务对电连接器贮存寿命的影响,导致评估结果不够准确。为了使得试验更加贴近实际贮存环境,本文考虑了任务剖面中插拔等因素的影响,建立了基于失效机理的电连接器接触性能退化模型,提出了基于连续应力与离散应力综合的加速退化试验设计方法,并以Y11P型电连接器为研究对象开展了加速退化试验,完成了电连接器在考虑任务剖面时的贮存寿命评估。第一章介绍了可靠性工程发展历史和加速寿命试验的发展概况,对现有的性能退化建模方法、加速退化试验设计方法以及电连接器可靠性方面的研究现状进行总结,阐述了目前加速退化试验方法及电连接器可靠性评估研究方面的不足,明确了本课题研究目标及研究内容。第二章为了探究贮存过程的导致电连接器性能退化的微观机制,对贮存环境条件下的应力剖面及电连接器的失效模式、原因及机理进行分析,结果表明:贮存环境中温度和插拔对电连接器性能退化影响显著;接触失效是主要的失效模...
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
本章提要
1.1 课题研究背景及意义
1.2 可靠性工程发展概况与趋势
1.3 加速寿命试验研究概况与趋势
1.4 加速退化试验研究现状与存在的问题
1.4.1 性能退化模型研究现状
1.4.2 加速退化试验设计研究现状
1.4.3 存在的问题
1.5 电连接器可靠性研究现状及存在的问题
1.5.1 电连接器可靠性研究现状
1.5.2 存在的问题
1.6 课题研究目标及内容
1.6.1 研究目标
1.6.2 研究内容
1.7 本章小结
第二章 贮存环境下电连接器的失效分析
本章提要
2.1 引言
2.2 电连接器的功能及结构特点
2.3 型号装备上电连接器贮存剖面分析
2.4 电连接器的失效模式
2.5 电连接器的失效机理
2.5.1 接触件的结构及导电原理
2.5.2 插孔簧片应力松弛对接触电阻的影响
2.5.3 温度应力下接触件表面氧化腐蚀物增长规律
2.5.4 插拔造成的损伤
2.5.5 温度-插拔应力下氧化腐蚀物增长规律
2.6 本章小结
第三章 贮存环境下电连接器性能退化统计建模
本章提要
3.1 引言
3.2 模型假设
3.3 氧化腐蚀物的增长与接触电阻的关系
3.4 接触性能退化统计建模过程
3.4.1 几何概率模型
3.4.2 性能退化模型推导
3.5 温度应力下的接触性能退化模型
3.5.1 性能退化模型
3.5.2 失效分布推导
3.6 温度-插拔应力下的接触性能退化模型
3.6.1 性能退化模型
3.6.2 失效分布推导
3.7 计算机模拟
3.7.1 模拟模型
3.7.2 程序设计
3.8 本章小结
第四章 考虑插拔时电连接器加速退化试验设计
本章提要
4.1 引言
4.2 加速应力分析
4.2.1 失效物理方程
4.2.2 温度应力水平
4.2.3 插拔应力水平
4.2.4 温度-插拔应力水平
4.3 试验方案设计
4.3.1 总体试验方案
4.3.2 两步优化方法
4.3.3 温度应力条件下的最优试验方案设计
4.3.4 温度-插拔应力条件下的最优试验方案设计
4.3.5 折衷试验方案设计
4.4 试验方案比较分析
4.4.1 四应力水平传统试验方案
4.4.2 试验方案的优劣比较
4.5 本章小结
第五章 模型的参数估计及贮存寿命评估
本章提要
5.1 引言
5.2 试验过程及数据形式
5.2.1 开展试验
5.2.2 数据形式
5.2.3 数据预处理
5.3 模型参数估计
5.3.1 性能退化模型参数估计
5.3.2 失效物理方程参数估计
5.3.3 正常应力条件下的P阶分位寿命区间值
5.4 数据统计分析
5.4.1 计算步骤
5.4.2 计算结果
5.5 结果分析与讨论
5.6 本章小结
第六章 模型检验及失效机理验证
本章提要
6.1 引言
6.2 设计对照试验
6.3 模型检验
6.3.1 试验数据探索性分析
6.3.2 应力的效应分析
6.3.3 正态性检验
6.4 接触件微观表面分析
6.5 本章小结
第七章 总结
7.1 研究结论
7.2 研究展望
参考文献
附录1 最小二乘估计及参数方差的推导过程
附录2 温度应力条件下的信息矩阵推导过程
附录3 温度-插拔应力条件下的信息矩阵推导过程
附录4 方差分析统计量计算公式
攻读学位期间的研究成果
致谢
本文编号：3777807
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
本章提要
1.1 课题研究背景及意义
1.2 可靠性工程发展概况与趋势
1.3 加速寿命试验研究概况与趋势
1.4 加速退化试验研究现状与存在的问题
1.4.1 性能退化模型研究现状
1.4.2 加速退化试验设计研究现状
1.4.3 存在的问题
1.5 电连接器可靠性研究现状及存在的问题
1.5.1 电连接器可靠性研究现状
1.5.2 存在的问题
1.6 课题研究目标及内容
1.6.1 研究目标
1.6.2 研究内容
1.7 本章小结
第二章 贮存环境下电连接器的失效分析
本章提要
2.1 引言
2.2 电连接器的功能及结构特点
2.3 型号装备上电连接器贮存剖面分析
2.4 电连接器的失效模式
2.5 电连接器的失效机理
2.5.1 接触件的结构及导电原理
2.5.2 插孔簧片应力松弛对接触电阻的影响
2.5.3 温度应力下接触件表面氧化腐蚀物增长规律
2.5.4 插拔造成的损伤
2.5.5 温度-插拔应力下氧化腐蚀物增长规律
2.6 本章小结
第三章 贮存环境下电连接器性能退化统计建模
本章提要
3.1 引言
3.2 模型假设
3.3 氧化腐蚀物的增长与接触电阻的关系
3.4 接触性能退化统计建模过程
3.4.1 几何概率模型
3.4.2 性能退化模型推导
3.5 温度应力下的接触性能退化模型
3.5.1 性能退化模型
3.5.2 失效分布推导
3.6 温度-插拔应力下的接触性能退化模型
3.6.1 性能退化模型
3.6.2 失效分布推导
3.7 计算机模拟
3.7.1 模拟模型
3.7.2 程序设计
3.8 本章小结
第四章 考虑插拔时电连接器加速退化试验设计
本章提要
4.1 引言
4.2 加速应力分析
4.2.1 失效物理方程
4.2.2 温度应力水平
4.2.3 插拔应力水平
4.2.4 温度-插拔应力水平
4.3 试验方案设计
4.3.1 总体试验方案
4.3.2 两步优化方法
4.3.3 温度应力条件下的最优试验方案设计
4.3.4 温度-插拔应力条件下的最优试验方案设计
4.3.5 折衷试验方案设计
4.4 试验方案比较分析
4.4.1 四应力水平传统试验方案
4.4.2 试验方案的优劣比较
4.5 本章小结
第五章 模型的参数估计及贮存寿命评估
本章提要
5.1 引言
5.2 试验过程及数据形式
5.2.1 开展试验
5.2.2 数据形式
5.2.3 数据预处理
5.3 模型参数估计
5.3.1 性能退化模型参数估计
5.3.2 失效物理方程参数估计
5.3.3 正常应力条件下的P阶分位寿命区间值
5.4 数据统计分析
5.4.1 计算步骤
5.4.2 计算结果
5.5 结果分析与讨论
5.6 本章小结
第六章 模型检验及失效机理验证
本章提要
6.1 引言
6.2 设计对照试验
6.3 模型检验
6.3.1 试验数据探索性分析
6.3.2 应力的效应分析
6.3.3 正态性检验
6.4 接触件微观表面分析
6.5 本章小结
第七章 总结
7.1 研究结论
7.2 研究展望
参考文献
附录1 最小二乘估计及参数方差的推导过程
附录2 温度应力条件下的信息矩阵推导过程
附录3 温度-插拔应力条件下的信息矩阵推导过程
附录4 方差分析统计量计算公式
攻读学位期间的研究成果
致谢
本文编号：3777807
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