【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及武器装备使用寿命评估领域，尤其涉及一种基于多应力加速因子的复杂系统使用寿命评估方法、电子设备和存储介质。
技术介绍
1、使用寿命是武器装备的可靠性指标之一，考虑到运载平台的特殊性，使用寿命关系到装备在运载平台上遂行任务时间的确立，也关系到各种维修保障计划的制定；另外，高价值装备基本很少贮存于库房，因此和贮存寿命相比，使用寿命是使用人员更关心的问题，因为研究使用寿命对于保证装备战备完好性、提升装备效费比具有更实际的意义。
2、装备的使用寿命受运载实际使用环境的影响，根据平台特点以及所处平台位置的差异，既受到温度、湿度、盐雾、霉菌等自然环境的影响，又受到运载平台摇摆、振动及冲击等运载平台因素的影响，多种影响因素交互作用还将产生应力耦合现象，因此具有多样性、复合性以及长期性的特点。失效物理模型是从微观出发研究非工作环境与产品寿命关系的重要方法，给出了加速因子的定义，最典型的如arrhenius模型，它研究了温度应力对产品寿命特征的影响，但是复杂应力条件下的失效物理模型研究目前尚不完善，基于多应力加速因子的方法研究具有重要研究意义。
3、武器装备一般具有内部关系复杂，低层级组成产品数量庞大的特点，因此被称为复杂系统，其具有不确定性、非线性等系统特征，且造价成本高、试验样本少。如果采用传统试验方法进行系统级的使用寿命的验证与考核，无疑将消耗大量资源并影响到装备研制进度。在工程实践中通过选用寿命评估(life assessment,简称“la”)的方式对使用寿命进行分析和研究无疑成为最佳选择。在此种背景
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于多应力加速因子的复杂系统使用寿命评估方法、电子设备和存储介质。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
3、本专利技术的第一方面，提供一种基于多应力加速因子的复杂系统使用寿命评估方法，包括以下步骤：
4、s1：获取系统所处实际使用环境的极限数据，转化为用区间进行表达的实验室试验条件，得到不同应力区间；
5、s2：利用步骤s1得到的不同应力区间，构造实际使用环境不同单应力相对加速因子区间函数，其中：
6、若有对应实际使用环境极限条件下的加速寿命试验信息，则利用相应实际使用环境极限条件下的加速寿命试验信息，直接得到实际使用环境不同单应力条件下相对库房贮存环境的加速因子即第一类单应力相对加速因子区间函数；
7、若没有对应实际使用环境极限条件下的加速寿命试验信息，则结合该应力的失效物理模型，通过比较实际使用条件和现有加速寿命试验单应力条件的差异，得到低层级组成产品在实际使用条件下单应力加速因子即第二类单应力相对加速因子区间函数；
8、s3：利用步骤s1得到的不同应力区间，根据实际应力分布的特点，构造实际使用环境不同单应力的隶属函数；
9、s4：将步骤s2得到的实际使用环境不同单应力相对加速因子区间函数和步骤s3得到的实际使用环境不同单应力的隶属函数相结合，计算出模糊加速因子期望；再根据应力耦合的实际情况，构造不确定环境的低层级组成产品多应力加速因子模糊表达式；
10、s5：根据步骤s4得到的低层级组成产品的多应力加速因子模糊表达式，再结合已知的库房贮存寿命，利用加速因子的定义，得到所有低层级产品使用寿命函数；
11、s6：根据步骤s5得到的所有低层级产品使用寿命函数，依据复杂系统的结构和任务类型，形成最小路集，利用表达式最终确定出复杂系统使用寿命。
12、进一步地，步骤s1中所述所处实际使用环境的极限数据包括温度极限、湿度范围、平均海况、振动载荷谱中的至少两种，对应的不同应力区间包括温度区间：[tmin，tmax]、湿度区间：[hmin，hmax]、冲击次数区间：[smin，smax]、功率谱密度区间[wmin，wmax]中的至少两种。
13、进一步地，步骤s2中，第一类单应力相对加速因子区间函数的计算方式包括：
14、利用相应实际使用环境极限条件下的加速寿命试验信息，直接得到实际使用环境不同单应力条件下相对库房贮存环境的加速因子，用公式表达为：
15、
16、式中，hl表示正常库房贮存寿命；ha表示某单应力条件下加速贮存寿命；ka表示第一类单应力相对加速因子区间函数；
17、步骤s2中，第二类单应力相对加速因子区间函数的计算方式包括：
18、结合该应力的失效物理模型，通过比较实际使用条件和现有加速寿命试验单应力条件的差异，得到低层级组成产品在实际使用条件下单应力加速因子，以振动等价折算模型为例，现有加速寿命试验振动功率谱密度为wm，实际使用环境振动条件功率谱密度为wmax，实际使用环境振动应力的加速因子可以计算如下：
19、
20、式中，kw(wmax)表示实际使用环境最大振动应力的加速因子；km表示现有加速寿命试验振动应力条件的加速因子；hl表示库房贮存寿命；hmax表示实际使用环境最大振动应力条件的使用寿命；hm表示现有加速寿命试验振动应力条件的加速寿命；wmax表示实际使用环境振动的最大功率谱密度；wm表示现有加速寿命试验振动应力条件的功率谱密度；n表示已知物理失效模型参数；
21、其他参数对应修改带入。
22、进一步地，步骤s3中，所述构造实际使用环境不同单应力的隶属函数，根据实际应力分布的特点，应力s的隶属函数μs(s)应当满足以下条件：
23、(1)有且存在一点s0∈[smin,smax]，使μs(s)＝1；
24、(2)当s0＞s＞smin时，μs(s)为单调递增函数；当s＜smin时，μs(s)＝0；
25、(3)当s0＜s＜smax时，μs(s)为单调递减函数；当s＞smax时，μs(s)＝0。
26、进一步地，步骤s3中，隶属函数选择三角形分布或柯西分布。
27、进一步地，步骤s4中，所述将步骤s2得到的实际使用环境不同单应力相对加速因子区间函数和步骤s3得到的实际使用环境不同单应力的隶属函数相结合，计算出模糊加速因子期望，包括：
28、根据模糊随机事件的定义，以温度加速因子kt为例，模糊加速因子期望表示为：
29、
30、式中，kt(t)表示温度加速因子区间函数；μt(t)表示温度应力隶属函数；θt表示模糊随机温度的样本空间；kt表示温度加速因子期望；
31、步骤s4中，再根据应力耦合的实际情况，构造不确定环境的低层级组成产品多应力加速因子模糊表达式，包括：
32、以广义arrhenius模型为例，其通常用来描述寿命与多应力的关系，表达式如下：
33、
34、式中，hm表示某综合环境寿命水平；c0、c1、c2表示未知系数本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于多应力加速因子的复杂系统使用寿命评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于多应力加速因子的复杂系统使用寿命评估方法，其特征在于：步骤S1中所述所处实际使用环境的极限数据包括温度极限、湿度范围、平均海况、振动载荷谱中的至少两种，对应的不同应力区间包括温度区间：[Tmin，Tmax]、湿度区间：[Hmin，Hmax]、冲击次数区间：[Smin，Smax]、功率谱密度区间[Wmin，Wmax]中的至少两种。
3.根据权利要求1所述的一种基于多应力加速因子的复杂系统使用寿命评估方法，其特征在于：步骤S2中，第一类单应力相对加速因子区间函数的计算方式包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于多应力加速因子的复杂系统使用寿命评估方法，其特征在于：步骤S3中，所述构造实际使用环境不同单应力的隶属函数，根据实际应力分布的特点，应力S的隶属函数μS(s)应当满足以下条件：
5.根据权利要求4所述的一种基于多应力加速因子的复杂系统使用寿命评估方法，其特征在于：步骤S3中，隶属函数选择三角形分布或柯西分布。
<...【技术特征摘要】
1.一种基于多应力加速因子的复杂系统使用寿命评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于多应力加速因子的复杂系统使用寿命评估方法，其特征在于：步骤s1中所述所处实际使用环境的极限数据包括温度极限、湿度范围、平均海况、振动载荷谱中的至少两种，对应的不同应力区间包括温度区间：[tmin，tmax]、湿度区间：[hmin，hmax]、冲击次数区间：[smin，smax]、功率谱密度区间[wmin，wmax]中的至少两种。
3.根据权利要求1所述的一种基于多应力加速因子的复杂系统使用寿命评估方法，其特征在于：步骤s2中，第一类单应力相对加速因子区间函数的计算方式包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于多应力加速因子的复杂系统使用寿命评估方法，其特征在于：步骤s3中，所述构造实际使用环境不同单应力的隶属函数，根据实际应力分布的特点，应力s的隶属函数μs(s)应当满足以下条件：
5.根据权利要求4所述的一种基于多应力加速因子的复杂系统使用寿命评估方法，其特征在于：步骤s3中，隶属函数选择三角形分布或柯西分布。
6.根据权利要求3或4所述的一种基于多应力加速因子的复杂系统使用寿命评估方法，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘焱，苟晓冬，甘娥忠，王海荣，孟吉红，张平平，邓新蕴，刘小军，王承光，郑照明月，赵学，李珊，
申请(专利权)人：四川航天系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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