高低溫濕熱試驗箱多學科協同可靠性仿真分析技術

發(fā)布時間： 2019-10-21　　點擊次數： 2031次

高低溫濕熱試驗箱技術規(guī)格：

型號				SEH-150	SEH-225	SEH-408	SEH-800	SEH-1000
工作室尺寸(cm)				50×50×60	50×60×75	60×80×85	100×80×100	100×100×100
外形尺寸（cm）				115×75×150	115×85×165	130×105×170	165×105×185	170×125×185
性能	溫度范圍			0℃/-20℃/-40℃/-70℃～+100℃/+150℃/+180℃
	溫度均勻度			≤2℃
	溫度偏差			±2℃
	溫度波動度			≤1℃（≤±0.5℃,按GB/T5170-1996表示）
	升溫時間			+20℃～+150℃/約45min (空載)
	降溫時間			+20℃～-20℃/30min/ +20℃～-40℃/50min/ +20℃～-70℃/60min/(空載)
濕度范圍				（10）20～98%RH
濕度偏差				±3%(＞75%RH), ±5%(≤75%R上)
溫度控制器				中文彩色觸摸屏+ PLC控制器（控制軟件自行開發(fā)）
低溫系統適應性				*的設計滿足全溫度范圍內壓縮機自動運行
設備運行方式				定值運行、程序運行
制冷系統		制冷壓縮機		進口全封閉壓縮機
		冷卻方式		風冷（水冷選配）
加濕用水				蒸餾水或去離子水
安全保護措施				漏電、短路、超溫、缺水、電機過熱、壓縮機超壓、過載、過流
標準裝置				試品擱板(兩套)、觀察窗、照明燈、電纜孔（φ50一個）、腳輪
電源				AC380V 50Hz 三相四線+接地線
材料			外殼材料	冷軋鋼板靜電噴塑(SETH標準色)
			內壁材料	SUS304不銹鋼板
			保溫材料	硬質聚氨脂泡沫

當前科技水平的不斷提升使得航空航天、軍事裝備等行業(yè)得到發(fā)展。高科技產品功能結構復雜、系統組成龐大、研發(fā)周期長費用高、可靠性問題突出。傳統的基于統計的可靠性設計分析方法，與性能設計專業(yè)技術體系不一致，在設計過程中難以相互融合，造成可靠性設計分析工作往往滯后于性能設計分析工作，可靠性設計分析難以對產品的設計狀態(tài)產生真正影響。同時，傳統的可靠性試驗與評估方法需要大量新研產品進行試驗，往往在研制后期才能開展。通過可靠性試驗發(fā)現產品薄弱環(huán)節(jié)再進行設計更改，時間周期長并且代價較大。工程實踐表明，傳統的可靠性設計分析與試驗評估方法，越來越難滿足高科技產品高可靠長壽命的需求。

近年來，數字樣機與虛擬仿真等相關技術發(fā)展迅速，國內外大部分科研機構都采用虛擬仿真技術進行產品三維建模裝配與功能/性能分析，從而在設計階段早期獲得產品性能參數并改進設計。目前，將可靠性工作融入到產品設計和分析仿真過程，在工程上有著強烈的需求。可靠性仿真技術充分利用產品現有的功能/性能模型及相關CAD工具，以系統功能/性能模型為內核，以可靠性模型為外殼，聯合各專業(yè)CAD工具建立綜合集成環(huán)境，實現可靠性與性能一體化建模仿真，支持在設計階段開展基于仿真的可靠性設計、分析與評價。可靠性仿真結果可以為可靠性與性能的協同設計與分析提供模型與數據支持。綜上可知，可靠性仿真技術對于解決工程中可靠性設計與性能設計“兩張皮”問題具有*的實用價值。

在可靠性仿真分析時，很多情況下難以直接建立應力、應變、位移等與載荷、材料、結構尺寸的關系，尤其在多學科協同仿真分析情況下，往往需要借助各種CAE工具，如有限元、多體動力學來進行分析，這種情況下反映為功能函數與基本隨機變量的關系是隱式的。

從可靠度計算的角度分析，模擬法和響應面法一般只需要獲得功能函數在給定樣本點的值，這些值可以借助多種CAE工具分析獲得，再對結果進行統計來計算可靠度；一次可靠度法不僅需要計算功能函數的值，還需要獲得功能函數關于隨機向量的梯度。

利用多種CAE工具進行可靠性仿真計算，必須解決以下2個問題：

（1）可靠度計算程序對每種CAE軟件的封裝和調用，以實現功能函數值的計算；
（2）梯度的計算，這可以在獲得功能函數值的基礎上采用有限差分法計算。

因此關鍵是實現利用每種CAE工具實現功能函數值的計算。

有兩種實現可靠性仿真計算的思路：抽樣仿真和迭代仿真，如圖所示。

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