申请/专利权人：哈尔滨工业大学

申请日：2022-10-31

公开（公告）日：2023-01-06

公开（公告）号：CN115577556A

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F119/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.04.07#授权;2023.01.24#实质审查的生效;2023.01.06#公开

摘要：基于失效物理和质量一致性的电磁继电器可靠性预计方法，涉及一种继电器可靠性预计方法。建立数字样机模型，描述输入参数与输出特性之间的输入‑输出关系；建立失效物理模型，描述关键零部件在应力条件下随时间退化的规律；利用继电器生产过程的质量一致性信息，构建批次虚拟样本；将失效物理模型代入数字样机模型中，再代入批次虚拟样本，得到每个虚拟样本的输出特性随时间的变化过程；确定是否发生功能失效，得到继电器功能失效样本的集合；确定是否发生性能退化，得到继电器性能失效样本的集合；通过并集运算得到全部失效样本的集合，最终计算得到继电器的可靠度。相比于基于数理统计的可靠性预计，能够提高准确性。

主权项：1.基于失效物理和质量一致性的电磁继电器可靠性预计方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：根据继电器设计图纸和工艺文件，建立数字样机模型Y＝FX，用于描述输入参数X与输出特性Y之间的输入-输出关系，所述输入参数X＝[Xc,Xd]，包括恒定参数Xc和关键零部件在应力作用下随时间退化的特性参数Xd，所述输出特性Y＝[Yf,Yd]，包括功能表征参数Yf和性能退化参数Yd；步骤二：针对继电器会发生性能退化与功能失效的关键零部件，通过不同输入参数X的组合进行试验设计和数据分析，针对参数Xd建立失效物理模型Xd＝PE,L,Xdo,t，用于描述关键零部件的特性参数Xd在环境条件E与负载条件L应力条件下随时间t退化的规律，其中Xdo为特性参数Xd在t＝0时刻的初值；步骤三：利用继电器生产过程的质量一致性信息，获取输入参数X生产过程数据，统计计算输入参数X分布的均值μX和标准差σX，并采用蒙特卡罗随机过程理论，构建继电器的批次虚拟样本X1Xc1,Xd1、…、XNXcN,XdN；步骤四：将步骤二建立的所述失效物理模型Xd＝PE,L,Xdo,t代入步骤一建立的所述数字样机模型Y＝FX中，得到继电器输出特性Y的中心值随时间的变化规律Yt＝FXc,Xd＝FXc,PE,L,Xdo,t，并将步骤三构建的所述批次虚拟样本X1Xc1,Xd1、…、XNXcN,XdN代入上式，其中Xc＝Xc1,…,XcN、Xdo＝Xd1,…,XdN，即可得到每个虚拟样本的输出特性Y＝[Yf,Yd]随时间t的变化过程，且在任意时刻ti时批次虚拟样本的输出特性为Y1ti＝[Yf1ti,Yd1ti],…,YNti＝[YfNti,YdNti]；步骤五：确定功能表征参数Yf的许用应力[σf]，当继电器在使用过程中Yft值随时间退化至失效阈值，即功能强度Ift＝IfYft低于许用应力[σf]时，发生功能失效，利用步骤四得到的在ti时刻批次虚拟样本的输出特性计算结果Yf1ti,…,YfNti，根据应力-强度干涉理论分别判断每个虚拟样本是否发生功能失效，当满足 说明编号为k的虚拟样本在ti时刻失效，定义Hf为功能失效样本的集合，NHf为集合Hf中的样本个数，则继电器在ti时刻的功能可靠度Rfti为： 步骤六：确定性能退化参数Yd的许用应力[σd]，当继电器在使用过程中Ydt值随时间退化至合格阈值，即性能强度Idt＝IdYdt低于许用应力[σd]时，发生性能退化，利用步骤四得到的在ti时刻批次虚拟样本的输出特性计算结果Yd1ti,…,YdNti，根据应力-强度干涉理论分别判断每个虚拟样本是否发生功能失效，当满足 说明编号为l的虚拟样本在ti时刻失效，定义Hd为性能失效样本的集合，NHd为集合Hd中的样本个数，则继电器在ti时刻的性能可靠度Rdti为： 步骤七：利用步骤五确定的所述功能失效样本的集合Hf和步骤六确定的所述性能失效样本的集合Hd，通过并集运算得到ti时刻全部失效样本的集合Hp＝Hf∪Hd，最终计算得到继电器在ti时刻的可靠度Rpti为： 其中，NHp为集合Hp中的样本个数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 哈尔滨工业大学 基于失效物理和质量一致性的电磁继电器可靠性预计方法

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