原创《舰船机电一体化设备可靠性评价方法》：本论文为您写机电一体化毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献，可免费下载。
摘 要：通过机电一体化设备可靠性评价过程中存在的典型问题,分析失效模式和失效机理,建立可靠性理论模型,给出确定舰船机电一体化设备可靠性指标表征量及评价方法.
关键词：机电一体化；可靠性； 评价方法
中图分类号：U673.2 文献标识码：A
Reliability Evaluation of Marine Electromechanical Equipment
JIA Baojie
（The Military Commissary Department in No.750 Manufactory in Guangzhou, Guangzhou 510656）
Abstract： This paper studies the failure mode and principle of electromechanical equipment by analyzing the typical problems of electromechanical equipment’s reliability evaluation and builds a model to propose the characterization of reliability evaluation index and evaluation method.
Key words： Electromechanical； Reliability； Evaluation method
1 机电一体化设备可靠性评价过程中存在的典型问题
1.1 工作载荷和故障模式多样性,难以确定影响整机可靠性的因素
从系统特性来看,机械故障具有随机性、连续性、离散性、缓变性、突发性、间歇性和模糊性等特点,其故障产生往往有多个原因,而电子设备故障具有隐蔽性、突发性、敏感性（如对温度、湿度等外界条件）等特点,因此机电一体化系统的故障除具有原有机械和电子设备的故障特点外,又增加了故障转移性、表征复杂性、集成性、融合性和交叉性等特点.
确定影响产品可靠性的因素,需要从产品的物理组成、工作模式和故障特点等方面入手.一般来说,由于机械部分是动作的执行者、完成者,从表面现象来看,如果机器出现不动作或未按预定动作执行,我们很容易认为是机械部件故障.事实上机器不动作或未按预定的动作执行,很多是电子电气部分出现问题导致的.机电产品工作载荷多样、故障模式复杂,同时和使用方式具有很大关系,很难提出统一适用于所有机电产品的失效数学模型,导致可靠性定量评价缺乏理论基础.
1.2 物理组成和陪试设备庞大,难以对全设备施加综合环境应力
舰船机电设备往往具有体积大、重量重、功率高、工作负载难模拟等特点,而且工作期间需要通油、气、水等作为动力源或冷却源,致使难以用内场实验室进行整机试验,无法模拟实际使用过程中遇到的温度/湿度/振动等综合环境应力.
机电设备由于标准化和通用化程度较低,执行不同功能的机电设备的输入和工作负载都不相同,最经济的方法是研制单位利用其功能性能测试工装,模拟实际使用的工作方式进行可靠性考核.但该种试验的环境是车间的大气环境,无法模拟高温、高湿、高盐雾和伴随振动应力的海洋环境,使综合环境应力对机电设备可靠性的影响效应无法得到体现和验证,不能充分反映设备在实际使用中的可靠性水平.
1.3 传统可靠性评价方式耗时长、成本高,过程难以有效控制
影响机电设备可靠性的外界因素主要有两类：工作负载和环境应力.
目前典型机电设备的外场可靠性试验评估方式主要有两种：利用研制单位样机功能性能测试工装进行可靠性试验；或者结合部队试验进行外场可靠性评估.
机电设备由电子部分和机械部分组成,二者的故障模式和失效机理存在差异,可靠性指标也不相同.当机电设备整机全部采用单纯的外场试验进行可靠性评估时,虽然是以整机的可靠性指标为评估对象,但要兼顾考核各部分组成的可靠性水平,这样就要延长试验的时间,使各组成部分的故障能够充分暴露.
在利用部队试验进行外场可靠性评估时,试验场地环境要覆盖夏季高温和冬季寒冷气候环境,选择不同的地点和时间进行试验,这不仅会增加试验成本,还无法保证试验进度.
2 机电一体化设备的差异性及失效机理分析
从宏观上来看,机械设备组成零部件体积较大、质量较重,部分零部件之间有一定的相对运动；而电子设备各部分相对而言体积较小、质量较轻,且其各个部分基本没有相对运动.
（1）从经受的应力来看,机械设备除了经受温度、振动、湿度等环境应力作用,同时还经受运动副之间摩擦力、交变压力、加速度等多种工作载荷作用且幅值一般较大；而电子设备则主要经受温度、振动、湿度等环境应力,同时一般只承受电应力一种工作载荷；
（2）从失效模式和故障类型来看,机械设备的失效模式具有多样性和复杂性且各种失效模式之间还存在着极强的耦合性,故障发生的原因一般为疲劳、老化、磨损、腐蚀等,因而属于耗损型故障,电子设备的失效模式比较简单,各种失效模式之间耦合性不强,故障发生主要是由偶然因素造成的,属于偶然故障；
（3）从所处环境来看,机械设备一般都要和恶劣使用环境直接接触,这些环境应力十分复杂且多应力之间相互耦合；电子设备一般都可以采用机箱、密封、通风、减振等方式改善其使用环境,其承受的环境应力较为简单；
（4）从标准化、通用化程度来看,机械设备的零部件通用化、标准化程度低,无法形成统一的可靠性数据手册和文件,目前其可靠性数据还十分缺乏；电子设备一般都是由基本失效率为常数的标准电子元器件组成,其可靠性数据已经形成了若干手册或文件.
3 机电一体化设备的可靠性理论模型
机电一体化论文参考资料：
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