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2.3 可靠性仿真试验工作内容

可靠性仿真试验是一个系统性工作,包括5个方面的工作内容,即产品信息收集、数字样机建模、应力(热、振动)仿真分析、故障预计仿真分析及可靠性评价,每一方面工作的质量和完整性,都与仿真结果的精度有密切关系。因此,在开展可靠性仿真试验前应系统地统筹安排各个阶段投入的工作量,提高各个阶段信息输出的正确性和完整性。

可靠性仿真试验5个方面工作的关系如图2.1所示。

首先,需要收集产品信息。收集信息的内容需要根据规划的后续可靠性仿真内容确定。产品设计结构信息是建立CAD、CFD、FEA数字样机模型都必须用到的。产品各部分材料的动力学参数、热力学参数、环境条件、使用方式等是CFD、FEA数字样机建模所必需的。电路设计、元器件安装特征参数是建立故障物理模型所必需的。因此,在开展可靠性仿真试验之初,必须按照各模型输入要求收集相应产品信息,以便提高仿真的准确性。

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图2.1 可靠性仿真试验流程

其次,建立产品数字样机模型。CAD数字样机模型是CFD数字样机模型和FEA数字样机模型的基础,需要根据产品设计要求准确建立该模型。CFD数字样机模型是进行热仿真分析的基础,需要根据该模型简化原则并结合产品具体结构和热设计特点建立。同样,FEA数字样机模型是进行振动仿真分析的基础,需要根据该模型简化原则并结合产品具体结构和振动设计特点建立。

再次,进行应力仿真分析。对建立好的产品CFD模型和FEA模型进行相应的参数设置后,开始运算求解产品热响应分布及振动响应分布或应力分布结果。

然后,进行故障预计仿真分析。运用Calce PWA软件中PWA design模块结合产品电路设计信息建立电路装配板模型,同时,结合产品可靠性试验剖面设置综合环境试验应力组合,完成累计损伤分析,选择适当的故障物理模型开展蒙特卡洛仿真分析,输出所有潜在故障点的所有故障模式下对应的失效时间。

最后,进行可靠性仿真评价。根据模块首发故障时间概率密度函数,计算模块的可靠性评估值。 cUWQPhkWjpnJWRgUoXqnxpEw43gCQyX0BcxcGu+uy30cIF3l379iNL/zL/gVORyL

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