快速溫變試驗箱可靠性防真技術

 SES快速溫變試驗箱當前科技水平的不斷提升使得航空航天、軍事裝備等行業得到發展。高科技產品功能結構復雜、系統組成龐大、研發周期長費用高、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。通過可靠性試驗發現產品薄弱環節再進行設計更改，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。
SES快速溫變試驗箱近年來，數字樣機與虛擬仿真等相關技術發展迅速，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。SEA快速溫變試驗箱目前，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CAD工具建立綜合集成環境，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。
SES快速溫變試驗箱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。
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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。
SES快速溫變試驗箱利用多種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。