航空弹药可靠贮存寿命评定方法分析

航空航天机构可靠性分析及寿命评估本文将介绍航空航天机构的可靠性分析及寿命评估。

航空航天机构是飞行器中重要的部件，其可靠性对于飞行器的安全性和性能有着至关重要的影响。

因此，对其进行可靠性分析和寿命评估是必须的。

一、航空航天机构的可靠性分析可靠性分析是指对某一系统或部件的进行研究，以确定其失效率及失效机理，从而寻求提高其可靠性的方法。

航空航天机构的可靠性分析主要包括以下几个方面：1. 失效率失效率是指在一定时间内，某一系统或部件失效的概率。

在航空航天机构的可靠性分析中，需要确定其失效率。

失效率的计算需要考虑多种因素，如使用环境、工作状态、磨损率等。

通过对这些因素的分析，可以确定航空航天机构的失效率，从而进行故障排查。

2. 失效机理失效机理是指导致某一系统或部件失效的原因。

在航空航天机构可靠性分析中，需要确定其失效机理。

失效机理的确定需要对各种因素进行分析，如材料疲劳、应力集中、缺陷等。

通过对这些因素的分析，可以确定航空航天机构的失效机理，从而提出改进方法。

3. 故障树分析故障树分析是一种用于确定系统失效的方法，它可以对各种故障进行分类和分析。

在航空航天机构可靠性分析中，通过使用故障树分析方法，可以确定航空航天机构失效的原因，并提出改进措施。

二、航空航天机构的寿命评估寿命评估是指对某一系统或部件进行研究，以确定其使用寿命及寿命预测方法。

航空航天机构的寿命评估主要包括以下几个方面：1. 寿命测试寿命测试是指对某一系统或部件进行实验研究，以确定其寿命。

在航空航天机构的寿命评估中，通过对航空航天机构进行寿命测试，可以确定其使用寿命，从而制定合理的维护计划，延长其使用寿命。

2. 可靠度分析可靠度分析是指对某一系统或部件进行统计分析，以确定其失效概率及失效率。

在航空航天机构的寿命评估中，通过对航空航天机构进行可靠度分析，可以确定其失效概率及失效率，从而预测其使用寿命。

3. 寿命预测寿命预测是指对某一系统或部件进行研究，以确定其剩余使用寿命。

试飞阶段航空武器可靠性评估方法研究文章对航空武器的可靠性指标体系进行了梳理，并总结了一些常用的可靠性参数评估方法，对不同的方法进行了分析和比较，为开展航空武器的可靠性评估工作提供参考和借鉴。

标签：航空武器；可靠性；评估1 概述随着航空装备的不断发展，航空武器的可靠性已成为影响装备作战效能的关键因素之一。

因此，开展航空武器的可靠性评估工作显得尤为重要。

航空武器的可靠性评估是指处理、分析产品在试飞期间收集的可靠性数据，对航空武器是否达到规定的可靠性水平进行评估。

由于试飞阶段航空武器的使用环境为真实的使用环境，因此，在该阶段进行航空武器的可靠性评估更能反映产品的真实水平，有必要对试飞阶段的航空武器可靠性评估方法展开深入的分析和研究。

2 航空武器可靠性评估技术发展我国早在上世纪80年代就开始对航空武器可靠性评估方法进行系统的研究。

1987年发布的GJB376-1987《火工品可靠性评估方法》，对评估火工品的可靠性评估方法进行了规范；1994年发布的GJB 1909.8-1994《装备可靠性维修性参数选择和指标确定要求火炮》、GJB 1909.9-1994《装备可靠性维修性参数选择和指标确定要求弹药》对火炮和弹药的可靠性指标进行了规范，其后于2009年修订的GJB 1909A-2009《装备可靠性维修性保障性要求论证》又增加了对弹道导弹的可靠性指标体系的规范；在2005年发布的GJB5489.13-2005《航空机枪试验方法第13部分：可靠性》规范了航空机枪的可靠性试验方法。

虽然几十年来航空武器的可靠性评估技术取得了不小的发展，但是对于试飞阶段航空武器的可靠性评估，目前尚未形成一套有效、合理的评估方法。

3 航空武器常用可靠性指标体系及评估方法3.1 航空武器分类及常用可靠性指标体系航空武器按结构分为以下几类：航空机炮（枪）、航空炸弹、航空火箭弹、空空导弹、空地导弹、航空鱼雷和航空水雷。

此外，还可按其他标准或要求，对航空武器进行分类。

一种典型弹上电子产品加速贮存寿命试验设计方法发表时间：2020-12-08T02:23:10.628Z 来源：《中国科技人才》2020年第23期作者：石孟兵陈伟丁丹丹[导读] 本文针对一种贮存期间主要经受温度应力影响，寿命符合指数分布的弹上电子产品基于Arrhenius模型制定恒定温度应力加速贮存寿命试验方案，并通过某典型弹上电子产品的试验实施验证了该方法的工程实用性。

贵州航天计量测试技术研究所贵州贵阳市 550009摘要：弹上电子产品作为导弹重要组成部分，导弹的贮存寿命评估需要利用弹上电子产品的贮存寿命数据，因此如何高效验证弹上电子产品的高可靠性寿命是急需解决的工程问题。

本文针对一种贮存期间主要经受温度应力影响，寿命符合指数分布的弹上电子产品基于Arrhenius模型制定恒定温度应力加速贮存寿命试验方案，并通过某典型弹上电子产品的试验实施验证了该方法的工程实用性。

关键词：加速贮存寿命试验；弹上电子产品；设计方法 Arrhenius模型1 引言导弹武器装备具有长期贮存一次使用的特点，此类装备若按原有的寿命指标进行修理或报废将造成极大的浪费。

开展科学、严谨的寿命试验研究，对装备的贮存寿命进行评估充分挖掘导弹的寿命潜力，形成较好的军事和经济效益。

目前导弹贮存寿命评估方法，一般采用整弹的飞行试验数据和弹上产品的贮存寿命试验数据综合评估导弹的贮存寿命。

弹上电子产品的贮存寿命评估数据作为综合评估导弹贮存寿命的重要组成部分，应结合实际制定科学有效的弹上电子产品试验方案，利用有限的样品资源获取准确可靠的评估数据。

武器装备研制过程中，分系统整机的高可靠性、长寿命指标逐渐成为趋势，如果通过常规的寿命试验确定产品的寿命，将会产生极长的试验周期和较高的经费，为了缩短寿命试验周期，提出利用加速寿命试验进行验证的方式。

加速寿命试验的基本思想是既不改变产品的故障机制又不增加新的故障机理的前提下提高试验应力，利用高应力下的寿命特征去外推正常应力下的寿命特征，加速产品的故障进程缩短试验时间，然后再根据试验结果，估算正常应力下的产品寿命。

第２５卷第６期２０１３年１２月军械工程学院学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｒｄｎａｎｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅＶｏｌ ２５Ｎｏ ６Ｄｅｃ．２０１３ｄｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００８ ２９５６ ２０１３ ０６ ００７基于步进加速寿命试验的制导弹药储存寿命评估高萌１，王金柱１，丁超２，陈立辉３（１．军械工程学院弹药工程系，河北石家庄　０５０００３；２．长城机械厂军代室，湖南娄底　４１７０００；３．７８３３９部队，云南建水　６５４３１６）摘要：介绍步进应力加速寿命试验原理，通过对制导弹药自动导引头贮存状态和失效机理的分析，确定了加速寿命试验应力和应力水平．假设产品寿命服从威布尔分布，应用极大似然估计和Ｂａｙｅｓ的方法处理数据，建立制导弹药可靠储存寿命预测模型，并计算得到自动导引头在正常应力水平下的可靠储存寿命．关键词：步进应力；加速寿命试验；储存寿命；Ｂａｙｅｓ法中图分类号：ＴＪ４１０ ８９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８ ２９５６（２０１３）０６ ００３５ ０４ＬｉｆｅｔｉｍｅＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＧｕｉｄｅｄＡｍｍｕｎｉｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＳｔｅｐｐｉｎｇＳｔｒｅｓｓＡｃｃｅｌｅｒａｔｅｄＬｉｆｅＴｅｓｔＧＡＯＭｅｎｇ１，ＷＡＮＧＪｉｎ ｚｈｕ１，ＤＩＮＧＣｈａｏ２，ＣＨＥＮＬｉ ｈｕｉ３（１．ＡｍｍｕｎｉｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＯｒｄｎａｎｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ　０５０００３，Ｃｈｉｎａ；２．ＭｉｌｉｔａｒｙＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅＯｆｆｉｃｅｏｆＣｈａｎｇｃｈｅｎｇＭａｃｈｉｎｅｒｙＷｏｒｋｓ，Ｌｏｕｄｉ　４１７０００，Ｃｈｉｎａ；３．Ｕｎｉｔ７８３３９，Ｊｉａｎｓｈｕｉ　６５４３１６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｓｔｅｐｓｔｒｅｓｓａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄｌｉｆｅｔｅｓｔ．ＴｈｅａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄｌｉｆｅｔｅｓｔｉｎｇｓｔｒｅｓｓａｎｄｔｈｅｌｅｖｅｌｏｆｓｔｒｅｓｓｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｃＳｅｅｋｅｒａｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｆａｉｌｕｒｅｕｎｄｅｒｓｔｏｒａｇｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｍａｋｉｎｇｐｒｅｔｅｓｔ．ＴｈｅｄａｔａｏｆｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｔｅｓｔｗａｓｃｏｒｒｅｃｔｅｄｂｙｍａｘｉｍｕｍｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄＢａｙｅｓｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｏｆｅｓｔｉｍａ ｔｉｎｇｓｔｏｒａｇｅｌｉｆｅｉｓｓｅｔｕｐ．ＴｈｅＡｕｔｏｍａｔｉｃＳｅｅｋｅｒｒｅｌｉａｂｌｅｓｔｏｒａｇｅｌｉｆｅｉｎｎｏｒｍａｌｓｔｒｅｓｓｌｅｖｅｌｉｓｇｉｖｅｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｐｐｅｄｓｔｒｅｓｓ；ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄｌｉｆｅｔｅｓｔ；ｓｔｏｒａｇｅｌｉｆｅ；Ｂａｙｅｓｍｅｔｈｏｄ 制导弹药是集光、机、电于一体的高新技术弹药，其结构复杂，储存环境条件要求高．它是长期储存一次性使用的作战武器装备，随储存时间的延长，其性能会不断发生变化，将影响弹药的储存安全性和使用可靠性．经过一段时间储存的制导弹药能否有效地使用、可靠性多大及储存寿命还剩多久都是迫切需要解决的问题．尽管利用长期自然储存试验方法（或储存可靠性试验方法）确定的弹药失效分布和储存寿命能够得到较为真实的储存寿命，但所用的时间太长，所耗费人力和物力也很大，不能适应现实需要．因此，本文依据加速寿命试验原理，确定试验应力和应力水平，建立数学模型，并通过数据处理，预测了自动导引头的可靠储存寿命．１　加速寿命试验制导弹药元件的加速寿命试验是指在较短的试验周期内，在保持失效机理不变的条件下，通过加大试验的应力来缩短试验周期，获得弹药正常储存环境下的质量变化规律．１ １　试验类型和试验应力收稿日期：２０１３ ０４ １２；修回日期：２０１３ ０９ ２６作者简介：高萌（１９８９－），男，硕士研究生．主要研究方向：弹药技术与保障． 按照试验中应力的施加方式，加速寿命试验（ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｌｉｆｅｔｅｓｔ，简称ＡＬＴ）可分为恒定应力加速寿命试验、步进应力加速寿命试验和序进应力加速寿命试验３种基本类型［１ ２］．在进行弹药元件加速寿命试验中，采取恒定相对湿度应力且步进温度应力的步进加速寿命试验方法．采用步进加速寿命试验，主要基于以下２方面考虑：１）弹药元件在出厂入库时，是经过密封包装的，其包装材料主要是金属，然后经过辊口等工艺密封而成．经理论分析和工程试验，这些包装筒只透温而不透湿．因此，在进行弹药元件加速试验时，恒定相对湿度应力而逐步升高温度应力．２）如果用温、湿度双因素恒定应力加速试验，试验过程不仅简单，而且数据处理也不算特别复杂，但其最大缺点是试验时间太长．采用步进应力加速寿命试验则可消除这种弊端．步进应力加速寿命试验是一种随时间分阶段增强应力的试验，其方法是将一定数量的样品分成几组，每组规定升高应力水平的时间，在试验中应力水平按规定的时间由低到高逐级增加．这种试验可以在较短的时间内，使受试样品经历全部寿命过程，取得有关样品失效的充分信息来进行统计分析，从而使试验时间大大减少．１ ２　试验应力水平整个加速寿命试验成败的关键是加速应力水平的确定．加速应力水平确定原则为：诸应力水平下产品的失效机理与正常应力水平下产品的失效机理相同．最低应力水平应尽量接近正常应力水平，因为越接近正常应力水平，由最终得到的试验结果推断正常应力水平下的可靠性寿命特征量就越准确．但是不可能太接近正常应力水平，否则整个加速寿命试验的时间过长，失去了加速寿命试验节省时间的作用．结合试验中的实际情况，本文将湿度固定在正常储存条件下（相对湿度为６５％），采用单项温度应力作为加速应力．由于制导弹药中有电子元器件、火炸药和火工品，加上试验设备能力的限制，该试验采用３个应力水平数，第１步接近正常应力水平为３３８Ｋ，步长为５Ｋ，最高应力数即第３步应力水平为３４８Ｋ．试验示意图如图１所示．２　数学模型２ １　基本假设１）制导弹药单元（元件）寿命均服从或近似服从图1ALT方案示意图时间/h应力/KＷｅｉｂｕｌｌ分布Ｆ（ｔ）＝１－ｅｘｐ［－（ｔ／η）ｍ］，ｍ＞０，η＞０，（１）式中：η为尺度参数，又称为特征寿命；ｍ为形状参数．２）加速模型符合阿伦尼斯方程，即产品的特征寿命与所加应力水平满足ｌｎηｅ＝α＋β／Ｓｅ，ｅ＝１，２，３，（２）式中：α和β均为加速参数，Ｓ为温度应力．３）假定产品在各加速应力下的失效机理和正常应力下相同，即形状参数ｍ保持不变．４）在进行步进应力加速寿命试验过程中，产品在高应力水平下试验时，已在低于该应力水平下试验了一段时间，根据Ｎｅｌｓｏｎ原理，产品的剩余贮存寿命仅仅依赖于当时已累积失效部分和当时的应力水平，而与累积方式无关．２ ２　“倒挂”数据的处理“倒挂”数据是指储存时间短的弹药比储存时间长的弹药失效数多［３ ４］．Ｂａｙｅｓ理论能有效地修正这类异常数据，利用验前信息对验后信息来进行修正．Ｂａｙｅｓ法的关键在于验前分布的选择，为了计算方便，假设ｔｉ（ｉ＝１，２，…，１５）时刻的失效率比服从均匀分布．选取两端较为可靠的一端数据作为基准，若假设ｔｉ时刻的数据比较可靠，则以失效率比ｐｉ为准，修正ｔｉ时刻以后的数据．若ｔｊ为试验结束时刻（ｊ表示样品失效个数），则取ｐｉ＋１的先验分布为（ｐｉ，１）上的均匀分布；若ｔｊ不是试验的结束时刻，则取ｐｉ＋１的先验分布为（ｐｉ，ｐｉ＋１）上的均匀分布．记Ｘ为ｔｉ＋１时刻从总体中随机抽取的样本试验结果，则总体分布Ｐ（Ｘ｜Ｐｉ＋１）＝ＰＸｉ＋１（１－Ｐｉ＋１）１－Ｘ，Ｘ＝０，１．（３）当ｔｊ为试验结束时刻时，ｐｉ＋１的先验分布为πＰ（Ｘ｜Ｐｉ＋１）＝Ｐｆｉ＋１ｉ（１－Ｐｉ）ｎｉ＋１－ｆｉ＋１∫１ｐｉＰｆｉ＋１ｉ（１－Ｐｉ）ｎｉ＋１－ｆｉ＋１ｄＰ，（４）从而ｐｉ＋１的Ｂａｙｅｓ估计为６３军械工程学院学报 ２０１３　＾ｐｉ＋１＝ｆｉ＋１＋１ｎｉ＋１＋２＋Ｐｆｉ＋１＋１ｉ（１－Ｐｉ）ｎｉ＋１－ｆｉ＋１＋１（ｎｉ＋１＋２）∫１ｐｉＰｆｉ＋１ｉ（１－Ｐｉ）ｎｉ＋１－ｆｉ＋１ｄＰ，（５）式中：＾ｐｉ＋１为修正后的失效比率，ｆｉ＋１为修正前的失效数．类似地，当ｔｊ不是试验结束时刻时，ｐｉ＋１的Ｂａｙｅｓ估计为＾ｐｉ＋１＝∫Ｐｉ＋１ｐｉＰｆｉ＋１＋１ｉ（１－Ｐｉ）ｎｉ＋１－ｆｉ＋１ｄＰ∫Ｐｉ＋１ｐｉＰｆｉ＋１ｉ（１－Ｐｉ）ｎｉ＋１－ｆｉ＋１ｄＰ．（６）＾ｐｉ＋１为修正后的失效比率，因此修正后的失效数为＾ｆｉ＋１＝ｎｉ＋１·＾ｐｉ＋１．（７）再以＾ｐｉ＋１为基准重复直至求出＾ｆｉ和＾ｐｉ．２ ３　参数估计２ ３ １　过渡参数估计由基本假定可推导出步进应力加速试验条件下，制导弹药自动导引头贮存寿命的“折算”分布［５］．样品首先在Ｓ１下进行试验，时间为ｔ１；然后将温度提高到Ｓ２，试验时间为ｔ２－ｔ１；然后在Ｓ３下试验ｔ３－ｔ２，试验在ｔ３时刻结束．按基本假定，在时间段［０，ｔ１］上样品寿命分布为Ｆ（ｔ）＝Ｆ１（ｔ）＝１－ｅ－（ｔｙ１）ｍ，０≤ｔ≤ｔ１．（８） 在时间（ｔ１，ｔ２］上，当在Ｓ２下进行试验时，样品曾在Ｓ１下进行过一段试验，不能忽略，因而必须把这一段时间折算成Ｓ２下的相当一段时间．设相当的时间为ｋ１，于是在（ｔ１，ｔ２］上样品的寿命分布为Ｆ（ｔ）＝Ｆ２（ｋ１＋（ｔ－ｔ１）），ｔ１＜ｔ≤ｔ２．（９） 由基本假设（４）有Ｆ１（ｔ１）＝Ｆ２（ｋ１）．（１０）由式（１０）解得ｋ１，代入式（９）得Ｆ（ｔ）＝Ｆ２（ｔ）＝１－ｅ－（ｔη１＋ｔ－ｔ１η２）ｍ，ｔ１＜ｔ≤ｔ２．（１１）同理，有ｋ２满足Ｆ３（ｋ２）＝Ｆ２（ｋ１＋（ｔ２－ｔ１）），（１２）且有Ｆ（ｔ）＝Ｆ３（ｋ２＋（ｔ－ｔ２）），ｔ２＜ｔ≤ｔ３，（１３）即Ｆ（ｔ）＝１－ｅ－（ｔ１η１＋ｔ２－ｔ１η２＋ｔ－ｔ２η３）ｍ，ｔ２＜ｔ≤ｔ３．（１４）将式（１１）－（１３）统一用１个式子表达，即Ｆ（ｔ）＝１－ｅｘｐ－（ｔ－ｔｅ－１ηｅ＋∑ｅ－１ｃ＝１ｔｃ－ｔｃ－１ηｃ）（）ｍ，ｔ≥０，ｔｅ－１＜ｔ＜ｔｅ．（１５） 式（１５）即是经过折算后得到的对应温度步进加速试验的失效分布函数．由式（１５）可以得到样本的似然函数为Ｌ（ａ，ｂ，ｍ）＝∏３ｅ＝１［Ｆ（∑Ｉｆ＝１ｔｃ）］ｒｅ×［１－Ｆ（∑Ｉｆ＝１ｔｃ）］ｍｅ－ｒｅ，（１６）式中：ａ和ｂ均为方程参数．Ｆ（ｔ）中的ηｅ要用关系式ηｅ＝ｅｘｐ（ａ＋ｂ／Ｓｅ）代入，将Ｆ（ｔ）化为（ａ，ｂ，ｍ）的函数．由数值解法，可分别求得ａ，ｂ，ｍ的极大似然估计＾ａ，＾ｂ，＾ｍ．２ ３ ２　特征寿命估计由步进加速寿命方程可求得，在正常温度应力水平Ｓ０下的特征寿命η０的估计值为＾η０＝ｅ＾ａ＋＾ｂ／Ｓ０．（１７）３　储存寿命预测给定储存可靠度下限ＲＬ，置信水平１－α，对储存寿命Ｔ进行区间估计，使得Ｐ｛Ｒ（Ｔ）≥ＲＬ｝＝１－α．（１８） 当样品量较大，可认为Ｒ（Ｔ）近似服从均值为Ｒ（ｔ）、方差为Ｒ（ｔ）［１－Ｒ（ｔ）］／ｎ的正态分布［６］．依据正态分布求置信下限的方法，由式（１８）可以得到Ｐ｛［Ｒ（ｔ）－Ｒ（Ｔ）］｝／σ（ｔ）≤［Ｒ（ｔ）－ＲＬ］／σ（ｔ）＝１－α．（１９） 记μ（１－α）为标准正态分布１－α的分位点，可求出Ｔ的数学表达式为［Ｒ（Ｔ）－Ｒ（ｔ）］／σ（ｔ）＝１－μ，（２０）式中：Ｔ为一定置信水平下制导弹药的可靠存储寿命．４　实例分析选取制导弹药自动导引头进行恒湿步温加速寿命试验，样品的原包装不变，相对湿度取值为６５％，温度应力水平分别为３３８Ｋ、３４３Ｋ和３４８Ｋ，试验结果见表１．针对表１中的试验结果，取自动导引头的置信水平为９０％、储存可靠度下限为９５％，则依据上述数据处理方法，通过分析计算得到其可靠储存寿命为１３ａ，即制导弹药储存到１３ａ，自动导引头的可靠度仍可保证在０ ９５以上，保证制导弹药储存和使用的可靠性．７３　第６期 高萌等：基于步进加速寿命试验的制导弹药储存寿命评估表１　自动导引头加速寿命试验结果应力水平／Ｋ检测时间／ｈ样本容量／发失效发数３３８３５０２０１６００２０１７００２０１８００２０１９８０２０２３４３１１５０２０３１２９０２０３１４１０２０４１５１０２０４１５８０２０７３３８１６８０２０８１７７０２０７１８５０２０１１１９２０２０１２１９９０２０１３ 注：试验时相对湿度为６５％．５　结束语本文依据步进加速寿命试验的原理，确定了加速寿命试验应力和应力水平，以制导弹药核心部件自动导引头为对象进行３组恒定应力加速寿命试验，并应用Ｂａｙｅｓ法对试验数据中出现的“倒挂”数据进行处理和极大似然估计进行参数估计，建立制导弹药的可靠储存寿命模型，得出在一定置信水平和可靠度下限的制导弹药核心部件自动导引头的可靠储存寿命为１３ａ．参考文献：［１］陈兵，李星．加速寿命试验技术在国内外的工程应用研究［Ｊ］．强度与环境，２０１０，３７（６）：３１ ３８．［２］黄婷婷，姜同敏．加速寿命试验中统计加速模型综述［Ｊ］．装备环境工程，２０１０，７（４）：５７ ６２．［３］李明伦，李东阳，郑波．弹药储存可靠性［Ｍ］．北京：国防工业出版社，１９９７：３５ ５３．［４］茆诗松，汤银才，王玲玲．可靠性统计［Ｍ］．北京：高等教育出版社，２００８：３０２ ３０３．［５］郑波，葛广平．基于步进应力加速寿命试验的引信贮存寿命评估［Ｊ］．北京理工大学学报，２００３，２３（５）：５４５ ５４７．［６］戴树森．可靠性试验及其统计分析［Ｍ］．北京：国防工业出版社，１９８４：７８ ８３．（责任编辑：陈北宁）８３军械工程学院学报 ２０１３　基于步进加速寿命试验的制导弹药储存寿命评估作者：高萌， 王金柱， 丁超， 陈立辉， GAO Meng， WANG Jin-zhu， DING Chao， CHEN Li-hui作者单位：高萌,王金柱,GAO Meng,WANG Jin-zhu(军械工程学院弹药工程系,河北 石家庄,050003)，丁超,DING Chao(长城机械厂军代室,湖南 娄底,417000)， 陈立辉,CHEN Li-hui(78339部队,云南 建水,654316)刊名：军械工程学院学报英文刊名：Journal of Ordnance Engineering College年，卷(期)：2013(6)1.陈兵;李星加速寿命试验技术在国内外的工程应用研究[期刊论文]-{H}强度与环境 2010(6)2.黄婷婷;姜同敏加速寿命试验中统计加速模型综述[期刊论文]-{H}装备环境工程 2010(4)3.李明伦;李东阳;郑波弹药储存可靠性 19974.茆诗松;汤银才;王玲玲可靠性统计 20085.郑波;葛广平基于步进应力加速寿命试验的引信贮存寿命评估[期刊论文]-{H}北京理工大学学报 2003(5)6.戴树森可靠性试验及其统计分析 1984引用本文格式：高萌.王金柱.丁超.陈立辉.GAO Meng.WANG Jin-zhu.DING Chao.CHEN Li-hui基于步进加速寿命试验的制导弹药储存寿命评估[期刊论文]-军械工程学院学报 2013(6)。

2020年第2期 导 弹 与 航 天 运 载 技 术 No.2 2020 总第373期 MISSILES AND SPACE VEHICLES Sum No.373收稿日期：2019-01-10；修回日期：2019-06-16基金项目：国家自然科学基金（71371182，71871218）；湖南省自然科学基金（2016JJ3027）文章编号：1004-7182(2020)02-0099-07 DOI ：10.7654/j.issn.1004-7182.20200219导弹定期维修条件下的贮存可靠性预测方法蒋 平1，邢云燕1，王 博1，齐建军2（1. 国防科技大学系统工程学院，长沙，410073；2. 北京特种工程设计研究院，北京，100028）摘要:导弹在寿命周期大部分时间处于贮存中，且在长贮过程中会进行定期检测维修。

考虑到维修可能对导弹贮存可靠性的影响，论文基于导弹贮存寿命服从威布尔分布的假设，考虑存在初始失效的导弹定期维修的背景下，对最常见的修复如新、贮存失效率增大的情况，提出了贮存可靠性预测模型，并用最小二乘估计对维修后的模型参数进行了估计。

最后，通过文献中的数据验证了所提的贮存可靠性预测模型，结果表明模型能较好地预测导弹贮存可靠性在定期维修条件下的变化规律。

关键词：导弹；定期维修；威布尔分布；贮存可靠性预计 中图分类号：TB114.3 文献标识码：AStorage Reliability Prediction Method for Missiles UndergoingPeriodic MaintenanceJiang Ping 1, Xing Yun-yan 1, Wang Bo 1, Qi Jian-jun 2（1. College of Systems Engineering, National University of Defense Technology, Changsha, 410073;2. Beijing Special Engineering Design and Research Institute, Beijing, 100028）Abstract: Missile is usually maintained in storage in most of its lifecycle, during which periodic maintenance is oftenapplied.Taking the potential impacts of the maintenance on the system storage reliability into account, based on the assumption that the lifetime of a missile follows Weibull distribution with initial failure, themost common scenario of failure rate increases while maintenance makes the system asgood as new, is taken into account. Corresponding storage reliability estimation model is presented, estimatesof the reliability before and after each maintenance are given, wherethe parameters are estimated by least square methods. Finally, based on the data of references, the presented models are demonstrated, and the results show that the models’ capability to predict missile storage reliability undergoing periodic maintenance.Key words: missile; periodic maintenance; weibull distribution; storage reliability prediction0 引 言导弹等装备在其寿命周期中大部分时间都处于贮存或非工作状态，统称为长贮装备。

兵工自动化 2017-11Ordnance Industry Automation 36(11) ·4·doi: 10.7690/bgzdh.2017.11.002一种基于贮存可靠性数据的导弹寿命预测方法韩建立1，陆巍巍2，滕克难3(1. 海军航空工程学院科研部，山东烟台 264001；2. 海军航空工程学院七系，山东烟台 264001；3. 海军航空工程学院训练部，山东烟台 264001)摘要：研究基于贮存可靠性数据的导弹寿命预测方法，给出科学和切合实际的导弹贮存寿命。

根据导弹贮存状态下的定期批检结果，采用“残差平方和(R2)”最小原则，给出一定服役期内导弹故障率，故障率上、下置信区间计算方法，以及最优拟合函数模型，给出导弹在有空调库房、无空调库房和露天场地条件下的贮存可靠度及其置信区间。

按照无故障概率不小于0.7的判断标准，以某型导弹定期检测数据信息进行寿命预测分析，结果符合实际。

该方法实用可行，可以为导弹延寿可靠性分析提供借鉴。

关键词：导弹；贮存可靠性；寿命预测中图分类号：TJ765.4 文献标志码：AA Missile Life Prediction Method Based on Storage Reliability DataHan Jianli1, Lu Weiwei2, Teng Kenan3(1. Department of Scientific Research, Naval Aeronautical Engineering Academy, Yantai 264001, China;2. No. 7 Department, Naval Aeronautical Engineering Academy, Yantai 264001, China;3. Department of Training, Naval Aeronautical Engineering Academy, Yantai 264001, China)Abstract: A missile life span prediction method was researched based on the reliability data of missiles in storage condition. The scientific and practical missile storage life span was provided. According to periodic inspection of missile in storage situation, use the principle of minimum “residual quadratic sum(R2)”, the failure rate of missiles on the service period and the calculation method for the upper and lower confidence interval of the failure rate are put forward as well as the optimal fitting function model. The missile’s storage reliability and its confidence interval were also obtained when the missile was put in the circumstance of air-conditioned storehouse, ordinary temperature storehouse and open air. According to the standard that failure-free rate should be higher than 0.7, the life span of missiles was analyzed based on the periodical check-data of a certain type of missiles and the results were conformed to the reality. The prediction method was proved practical and provided reference of reliability analysis for missile prolongs life.Keywords: missile; storage reliability; life span prediction0 引言贮存可靠性是指产品在规定的贮存条件下和规定的贮存时间内，维持产品规定功能的能力[1]。

某型航空炮弹内弹道性能储存可靠性试验研究万学仁1 肖圣敏1 刘志扬1 于在秋1 秦英孝2(95856部队 江苏南京21OO28;驻8OB 厂军代室 陕西西安71OO4B D[摘要]通过实弹射击测试数据 利用可靠性理论和方法 对库存某型航空炮弹的内弹道性能进行统计分析 得出了其储存15年之内各年限的单侧下限可靠度及可靠度置信下限 为该型炮弹的生产 储存 分级和使用提供了可靠的依据 [关键词]库存炮弹;内弹道性能;可靠性[中图分类号][文献标识码]1概述初速 初速或然误差和膛压 是炮弹最主要的内弹道性能指标 炮弹得内弹道性能的好坏 直接关系到航炮射击时 炮弹自动连续上膛和退壳动作的协调 载机的安全和弹丸外弹道作用的准确 炮弹从出厂到装机使用 要经过几年至十几年的储存时间 其内弹道性能随储存时间不断的发生变化 到炮弹使用时 是否仍能满足要求 是作战部队非常关心的问题 因此 通过实弹射击试验研究炮弹内弹道性能储存可靠性 有重要的实际应用价值为此 对库存某型航空炮弹 按储存年限抽样进行内弹道性能试验 对试验的数据利用可靠性理论和方法进行统计分析 研究拟合库存炮弹内弹道性能随时间的变化规律 为航空炮弹的生产 质量分级 安排使用计划和失效报废等判定提供科学依据2航空炮弹内弹道性能变化规律的统计分析2.1系统定义文中所指的航空炮弹内弹道性能系统是指参加试验的一组炮弹的平均初速 初速或然误差 平均最大膛压和单发最大膛压的最高值等四项指标 按试验法规定 每组样品弹7发2.2术语 符合V z ,第z 年平均初速;X z ,年平均初速或然误差;P z ,年平均最大膛压;P max ,年单发最大膛压的最高值;AV z ,年平均初速改变量 即年平均初速与其出厂平均初速之差;AX z ,年初速或然误差改变量 即年初速或然误差与其出厂初速或然误差之差;AP z ,年平均膛压改变量 即年平均最大膛压与其出厂平均最大膛压之差;AP max ,年单发最大膛压最高值改变量 即年单发最大膛压最高值与其出厂的单发最大膛压最高值之差;S ,样本标准方差 X =O.6745S 2.B 航空炮弹内弹道性能的合格判据V z ,72O 1O m /S X z ,<5m /SP z ,<29OO kg /cm217 第21卷第1期弹箭与制导学报P maX:S3200kg/Cm2在一组样品弹的弹道性能中~任一指标超过合格判据~即判该批炮弹失效02.4试验项目试验项目~样本量~试验目的及方法见表10表1试验项目表序号试验项目批量样本量试验发数试验目的试验方法1平均最大膛压677489 2单发最大膛压677489测试每批炮弹的平均最大压力及单发最大压力3初速677489 4初速或然误差677489测试每批炮弹的平均初速和初速或然误差按<炮用发射药与装药弹道试验法><wj468-77)进行2.5数据统计统计储存1~15年航空炮弹共67批268组的弹道性能试验数据~如表2所示0表2某航空炮弹弹道性能试验数据序号贮存年限试验批数试验发数平均初速或然误差平均最大膛压最高最大膛压备注11214727.1 2.482788285422214717.2 2.252758284836963719.8 3.212840296447535717.3 2.89279429.758642714.9 3.12278528946917119714.96 2.64276229167101284714.2 3.4228022978813428720.5 2.9626972754914214708.15 2.022*******1015856703.8 2.102711276911总平均714.47 2.6927642915不同储存年限炮弹的弹道性能测试值减去该批炮弹出厂时的验收值~得出其弹道性能随储存时间的变化量AVz~AX z~AP z~AP maX~如表3所示0表3内弹道性能变化量表序号贮存年限试验批数试验发数AVz AX z AP z AP maX 11214 6.950.09815922214-4.700.68-33-2536963-1.380.541.95147535-1.440.3439.278.858642-3.200.32-26.8-60.86917119-5.700.33-39-59.97101284-2.74 1.53-4.115.7813428-1.870.63-57-69914214-16.800.47-148-2551015856-15.300.57-90-1352.6数据序列的分析由测试数据的统计分析可见~该型航空炮弹弹道性能数据为一随储存时间延长而变化的有趋势动态序列~其性质和特点分析如下:2.6.1年平均初速的变化随储存时间的延长有下降的趋势0储存13年以前平均初速的变化量是基本平稳的~14年以后下降迅速~并超过了规定下限~表明弹道性能明显下降02.6.2年平均初速或然误差的变化规律为上升趋势~但变化幅度很小~在15年的储存时间内没有超27弹箭与制导学报2001年年平均初速依时间t的变化趋势大致相同;年平均初速改变量~年平均最大膛压改变量~年单发最大膛压改变量依时间t的变化趋势也大致相同,表明三者之间随时间的变化规律存在一定的依赖关系O2.7数据序列的简化2.7.1由于年平均初速或然误差变化幅度小,且无超限数据,对弹道性能影响不大,所以在研究弹道性能变化规律过程中不作重点考虑O2.7.2根据年平均最大膛压改变量和年单发最大膛压改变量与年平均初速改变量有统计相关的特点,应用回归分析方法,由最小二乘法原理运算检验得出以下两个回归方程:AP t=17.80784+9.93682AV t相关系数:X=0.909242AP max=16.61679+14.77610AV t相关系数:X=0.860992因此,在弹道性能数据处理过程中,可简化为只处理年平均初速Vt随时间变化的规律,所得结果由上面两个公式不难推广到相应年限平均最大膛压和单发最大膛压最高值上O这样,在通常情况下只测初速就可以了,膛压可由初速进行换算O2.8各年平均初速可靠度单侧下限及可靠度置信下限的计算2.8.1各年平均初速分布的I2检验根据实际经验以及对以往试验结果的分析,炮弹初速分布服从正态分布,为验证之,对试验发数超过35发(个数较少,分布检验无意义)年份点的速度测试值,运用I2分布检验(皮尔逊定理),可以看出各年平均初速分布的确服从正态分布O检验结果见表4O表4各年平均初速分布I2序号贮存年限试验批数试验发数VO S I2统计值自由度I2查表值11214727.1 3.68---22214717.2 3.34---36963719.8 4.76 1.2437.847535717.3 4.28 5.512 5.9958642714.9 4.63 2.12511.16917119714.96 3.91 4.55612.6710321719.0 5.34---8131070715.7 5.078.9549.49914214708.15 2.33---1015856703.8 3.11 6.3837.822.8.2各年可靠度单侧下限的计算根据各年的平均初速数据Vt及样本标准差S,可计算各年的单侧下限可靠度,计算公式如下:R=P(V2710)=1-@[(710-V t)+S]=@[(V t-710)+S]式中@(t):标准正态分布函数O2.8.3各年初速可靠度置信下限R L的计算根据国标GB4885-85<正态分布完全样本可靠度单侧置信下限>给出不同的置信水平,采用直接法,计算相应的可靠度置信下限O求非线性方程>~@(n X G ~+nh X V)En-12X S2I n-12En-12IX h n-12-1X6-12(n-1)S2h dh=1-7解XL式中:V=710-Vt-37 -第21卷第1期某型航空炮弹内弹道性能储存可靠性试验研究万学仁计算可靠度置信下限R L=(X L)计算结果见表5表5各年可靠度及可靠度置信下限表序号贮存年数试验批数试验发数Vo S规定下限单侧下限可靠度可靠度置信下限X=0.95X=0.90X=0.8511214727.2 3.687100.99990.998890.999620.9998322214717.2 3.347100.9840.905790.931120.9451936963719.8 4.767100.9810.54120.961240.9655447535717.3 4.287100.9560.933990.946270.9535358642714.9 4.637100.8550.768870.789450.802756917119714.96 3.917100.8980.856260.866080.87246710321719.0 5.347100.9540.865960.890170.904748131070715.7 5.077100.8700.807700.822390.83190914214708.15 2.997100.268<0.25<0.25<0.251015856703.8 3.117100.112<0.10<0.10<0.103结论通过以上对该型航空炮弹内弹道性能变化规律的统计分析从表5可以看出储存时间在13年以内的某型航空炮弹初速单侧下限可靠度置信下限均在0.8以上其可靠度是比较高的而14年和15年的单侧下限可靠度及可靠度置信下限已非常低这一结论与通常将航空炮弹的最长密封储存期视为15年左右的经验作法是基本相符的但通过本文的统计分析给出了更确定的概念即储存10年(含10年)之内的炮弹可视为新品10年至13年的炮弹可视为堪用品13年之后可视情转为地面使用或报废试验结论为该型炮弹的生产储存分级和使用提供了可靠的依据也为试验研究其它型号炮弹的储存可靠性提供了一种可以借鉴的方法参考资料1 美S.M.潘的迪特吴先民.时间序列及系统分析与应用M.北京,机械工业出版社1988.2 秦英孝.可靠性数学基础M.电子工业出版社1988.3 甘相初.动态数据的统计分析M.北京理工大学出版社1991.4 董少峰.弹药可靠性技术基础M.兵器工业出版社1991.Test Research on Store Reliability of Some Type of AirborneShell s Internal Ballistics PropertyWAN Xue-ren1XIAO Sheng-min1LIU Zhi-yang1YU Zai-giu1GIN Ying-xiao2(95856 Nanjing210094 China;803Manufactory Xi an710043 China)Abstract,This thesis using the reliability s theory and method to analyze statistically the internal ballistics property of some type of airborne shell obtained its unilateral prescribed minimun reliability and reliability trust prescribed minimun in every year till stored15years provided reliable proof to manufacture store differentiate grade and use of this type of shell.The statistical information is from the true ammunition shoot test.K ey W or d s,Stored shell;Internal ballistics property;R eliability47弹箭与制导学报2001年。

航空航天工程中的材料失效与寿命评估一、引言航空航天工程是科技领域中最具挑战性和开拓性的行业之一。

在飞行过程中，驾驶员和机组人员依赖各种机械和电气系统的完美运行。

为了确保系统的可靠性和安全性，航空航天工程师走在了材料科学的最前沿。

材料在航空航天应用中不仅仅需要具备高性能和高强度的特性，同时还需要具备长时间可靠的性能。

二、材料失效的形式材料的失效分为两个主要阶段：第一个阶段是开始蠕变。

蠕变是金属和合金材料发生塑性形变的过程，由于材料受到外部作用，内部结构不断发生变化，导致材料的失效。

第二个阶段是疲劳。

疲劳是指材料在重复应力的作用下，产生裂纹和断裂的过程。

这些失效形式都会对飞机和导弹等航空航天器的使用造成极大的危害。

三、寿命评估的必要性寿命评估是指对材料的使用寿命进行评估，预测其在使用中的寿命。

对于航空航天工程来说，寿命评估显得尤为重要。

通过寿命评估，能够避免出现一些材料的突然失效情况，从而提高使用过程的安全性和可靠性。

在评估过程中，主要考虑的因素有材料的长期使用条件、材料使用的温度和应力条件、材料的声明、材料品质和生产过程等。

四、材料失效与寿命评估的解决策略1.打造“绿色”环境。

在材料制造的过程中，需要严格控制环境，以避免出现各种污染物质。

此外，在使用过程中，需要加强机械和电气系统的保护，以或早发现材料失效迹象。

并对失效的材料进行深入的调查和研究。

2.合理选用材料和应力条件。

为保证材料在使用寿命中安全和可靠，应该在选用材料时，考虑到材料的各种性能因素，如抗蠕变能力、抗疲劳能力、抗腐蚀性等。

此外，在应用材料时，应合理控制应力条件，以避免使材料产生失效。

3.制定材料评估标准。

制定标准是评估和监测材料性能的重要手段，通过制定相关标准，可以帮助研究人员和工程师更精准的评估材料性能，提高航空航天工程的使用安全性和可靠性。

五、总结在航空航天工程中，材料的失效和寿命评估是一个复杂的问题。

在引入新的材料时，需要通过大量强度测试和长期失效验证来验证其应用价值和合法性。