一种基于共平台产品的可靠性试验设计方法技术

本发明专利技术公开一种基于共平台产品的可靠性试验设计方法，步骤1，共平台产品模块定义，列出根据模块定义确定的产品各组成模块：模块1，模块2，

【技术实现步骤摘要】
一种基于共平台产品的可靠性试验设计方法


[0001]本专利技术提供一种基于共平台产品的可靠性试验设计方法，涉及产品可靠性试验


技术介绍

[0002]可靠性试验是产品设计开发中的重要环节，为了保证产品在规定的寿命期间内，在预期的使用、运输或储存等所有环境下，保持功能可靠性而进行的活动。可靠性试验是将产品暴露在自然的或人工的环境条件下经受其作用，以评价产品在实际使用、运输和储存的环境条件下的性能，并分析研究环境因素的影响程度及其作用机理。通过使用各种环境试验设备模拟气候环境中的高温、低温、高温高湿以及温度变化等情况，加速反应产品在使用环境中的状况，来验证其是否达到在研发、设计、制造中预期的质量目标，从而对产品整体进行评估。对于不同的产品，对其实际应用环境等进行评估后，通过相应的标准，确定相应的试验方案，常用的标准包括GB/T 2423等。
[0003]目前常用的确定可靠性试验方案的流程如图1。虽然上述现有的可靠性试验方案对于新产品试验较为完备充分，但耗费试验时间及成本较高。
[0004]在产品设计中，为降低设计及生产成本，通常会对产品进行平台化设计，即对产品设计模块化、平台化。根据不同的使用需求，可以调整部分模块的设计，在满足使用需求的同时，尽可能的减少产品的设计变更，新研产品拥有较为成熟的平台和模块，既降低研发生产成本又能提高新研产品的可靠性。对于这类共平台产品进行可靠性试验，通常会有同平台的相似产品可靠性试验的信息。现有的完备试验未有效利用这类试验信息，使得产品的研发周期较长，不能满足目前产品迭代更新快的市场需求，同时试验项目多也导致试验成本高，降低产品的市场竞争力。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种规范化方法，利用共平台相似产品的试验信息，对新研制产品的可靠性试验应力进行量化的相关性描述，确定试验应力的优先级，从而针对性地选取应力，实现了对试验方案中试验项目的裁剪，缩短共平台产品的研制周期，降低试验成本，从而提升产品的竞争力。
[0006]本专利技术提供了一种基于共平台产品的可靠性试验设计方法，通过定义应力敏感系数矩阵、各模块变更状态矩阵，计算得到试验应力优先级系数矩阵，可以定量描述新研制产品和每种试验应力的相关性，从而针对性地选取应力，实现了对新研制产品试验项目的裁剪。
[0007]本专利技术中的共平台产品，指基于同一硬件设计平台的一系列产品，其模块组成类型相同或相似，应用中的环境应力相同或相似。原共平台产品是指基于所述硬件设计平台开发的且已完成验证的成熟产品，新研制产品是指基于所述硬件设计平台开发的需要进行试验方案设计的新产品。
[0008]相较于传统的故障机理模型，本专利技术主要包括以下三个创新点：
[0009](1)通过定义应力敏感系数矩阵来描述共平台产品各模块和试验应力的相关性，形式简洁，便于应用。
[0010](2)通过定义试验应力优先级系数矩阵来定量描述新研制产品和每种试验应力的相关性，从而针对性进行试验方案设计，便于裁剪试验项目，缩短新研制产品研制周期，降低试验成本。
[0011](3)通过应力敏感系数矩阵和各模块变更状态矩阵的乘积获得试验应力优先级系数矩阵，方法简单，科学准确。
[0012]本专利技术一种基于共平台产品的可靠性试验设计方法，首先，通过对共平台产品分析，进行模块定义；其次，通过使用环境分析，确定对共平台产品较重要影响的环境应力，确定试验应力；然后，定义并确定了应力敏感系数矩阵、新研制产品各模块变更状态矩阵；最后计算得到试验应力优先级系数矩阵，确定试验方案。如图2所示，具体步骤如下：
[0013]步骤1，共平台产品模块定义。根据共平台产品实际设计情况，约定进行分析的层次，即完成模块定义。一般地，选用更改设计时可能会更改的模块层级。列出根据模块定义确定的产品各组成模块：模块1，模块2，
…
，模块n，其中n为模块数。
[0014]步骤2，确定试验应力。
[0015]步骤201，确定试验应力类型。分析共平台产品的使用环境剖面，并确定对产品较重要影响的环境应力，包括温度、振动、电应力、湿度等。
[0016]步骤202，确定试验应力水平。根据共平台产品总体设计或使用方要求，选用试验标准，并根据使用剖面或总体设计中提出的指标，确定试验应力水平。
[0017]步骤3，确定共平台产品各模块和试验应力的应力敏感系数矩阵。
[0018]步骤301，制定模块和试验应力相关性表。根据以往试验经验判断或通过专家评估，判断共平台产品各模块和试验应力之间的相关性，如果一个模块会受到相应试验应力的影响，就认为是相关的，如果不受其影响，则认为是不相关的。
[0019]步骤302，定义应力敏感系数矩阵。以试验应力数m为行数，以模块数n为列数，设定一个m
×
n的矩阵A，定义为产品各模块和试验应力的应力敏感系数矩阵。
[0020][0021]其中，m：为试验应力数；
[0022]n：为模块数；
[0023]矩阵第i行第j列的值a
ij
：定义为共平台产品第j个模块和第i个试验应力之间的应力敏感系数，如果该模块和该试验应力是相关的，其应力敏感系数定义为1，如果该模块和该试验应力是不相关的，其应力敏感系数定义为0。
[0024]步骤303，确定共平台产品各模块和试验应力的应力敏感系数矩阵。根据所述的模块和试验应力相关性表和式(1)，可以确定产品各模块和试验应力的应力敏感系数矩阵。
[0025]步骤4，确定新研制产品和原共平台产品各模块变更状态矩阵。
[0026]步骤401，根据新研制产品和原共平台产品各模块的变更情况，制定新研制产品和原共平台产品各模块变更状态表。
[0027]步骤402，定义新研制产品和原共平台产品各模块变更状态矩阵。以模块数n为行数，设定一个n
×
1的矩阵B，定义为新研制产品和原共平台产品各模块变更状态矩阵。
[0028][0029]其中，矩阵第j行的值b
j
：定义为新研制产品和原共平台产品相比，第j个模块是否有变更的状态系数。如果有变更，状态系数定义为1，如果未变更，状态系数定义为0。
[0030]步骤403，确定新研制产品和原共平台产品各模块变更状态矩阵。根据所述的新研制产品和原共平台产品各模块变更状态表和式(2)，可以确定新研制产品和原共平台产品各模块变更状态矩阵。
[0031]步骤5，计算试验应力优先级系数矩阵。
[0032]步骤501，定义试验应力优先级系数矩阵。以试验应力数m为行数，设定一个m
×
1的矩阵C，定义为试验应力优先级系数矩阵。
[0033][0034]其中，矩阵中第i行的值c
i
定义为共平台产品第i个试验应力的优先级系数；
[0035]矩阵C可以由矩阵A和矩阵B相乘计算得到。
[0036]步骤502，计算试验应力优先级系数矩阵。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于共平台产品的可靠性试验设计方法，其特征在于：该方法步骤如下：步骤1，共平台产品模块定义，列出根据模块定义确定的产品各组成模块：模块1，模块2，
…
，模块n，其中n为模块数；步骤2，确定试验应力，包括确定试验应力类型和试验应力水平；步骤3，确定共平台产品各模块和试验应力的应力敏感系数矩阵；步骤4，确定新研制产品和原共平台产品各模块变更状态矩阵；步骤5，计算试验应力优先级系数矩阵；步骤6：根据试验应力优先级系数矩阵确定试验方案；根据步骤5中试验应力优先级系数矩阵的定义和计算结果，可以将每个试验应力和其对应的优先级系数对应起来，并根据优先级系数的定义，确定新研制产品试验方案是否选取该应力，确定是否作为重点关注应力。2.根据权利要求1所述的一种基于共平台产品的可靠性试验设计方法，其特征在于：所述步骤3具体过程如下：步骤301，制定模块和试验应力相关性表；根据以往试验经验判断或通过专家评估，判断产品各模块和试验应力之间的相关性，如果一个模块会受到相应试验应力的影响，就认为是相关的，如果不受其影响，则认为是不相关的；步骤302，定义应力敏感系数矩阵；以试验应力数m为行数，以模块数n为列数，设定一个m
×
n的矩阵A，定义为共平台产品各模块和试验应力的应力敏感系数矩阵；其中，m：为试验应力数；n：为模块数；矩阵第i行第j列的值a
ij
：定义为共平台产品第j个模块和第i个试验应力之间的应力敏感系数，如果该模块和该试验应力是相关的，其应力敏感系数定义为1，如果该模块和该试验应力是不相关的，其应力敏感系数定义为0；步骤303，确定共平台产品各模块和试验应力的应力敏感系数矩阵；根据所述的模块和试验应力相关性表和式(1)，可以确定产品各模块和试验应力的应力敏感系数矩阵。3.根据权利要求1所述的一种基于共平台产品的可靠性试验设计方法，其特征在于：所述步骤4具体过程如下：步骤401，根据新研制产品和原共平台产品各模块的变更情况，制定新研制产品和原共平台产品各模块变更状态表；步骤402，定义新研制产品和原共平台产品各模块变更状态矩阵；以模块数n为行...

【专利技术属性】
技术研发人员：王柯，
申请(专利权)人：北京华安中泰检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：