[发明专利]一种基于性能退化的离子推力器小子样可靠性评估方法

摘要

一种基于性能退化的离子推力器小子样可靠性评估方法，包括以下步骤：一：对离子推力器的结构特点和关键失效模式进行分析，选取影响其寿命的关键性能参数；二：根据关键性能参数y随时间的退化规律，建立离子推力器小子样性能退化模型；三：确定离子推力器平均失效时间tMTTF和可靠度函数R(t)；四：对第i台离子推力器，记录在时间tij时的测试性能退化值yij，i＝1,2,...,m，j＝1,2,...,ni，m为投入试验的离子推力器台数，ni为第i台离子推力器性能测试的总次数；五：估计性能退化模型中的未知参数；六：利用可靠度函数对离子推力器进行小子样可靠性评估。本发明开发利用不同时刻性能测试数据间的纵向信息，使信息量大幅增加。提高分析精度，同时在精度相同的情况下，则可节省大量试样。

主权项

1.一种基于性能退化的离子推力器小子样可靠性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：对离子推力器的结构特点和关键失效模式进行分析，选取影响其寿命的关键性能参数；步骤二：根据关键性能参数y随时间的退化规律，建立离子推力器小子样性能退化模型；步骤三：确定离子推力器平均失效时间tMTTF和可靠度函数R(t)；步骤四：对第i台离子推力器，记录在时间tij时的测试性能退化值yij，i＝1,2,...,m，j＝1,2,...,ni，m为投入试验的离子推力器台数，ni为第i台离子推力器性能测试的总次数；步骤五：估计性能退化模型中的未知参数；步骤六：利用可靠度函数对离子推力器进行小子样可靠性评估；在步骤一中所述的选取影响其寿命的关键性能参数，为选取加速栅中心区域凹槽最大腐蚀深度作为影响离子推力器寿命的关键性能参数y；在步骤二中所述的建立离子推力器小子样性能退化模型，包括以下步骤：步骤2.1.离子推力器性能退化路径的确定；离子推力器中心区域凹槽最大腐蚀深度与时间的关系为线性关系，则对第i台离子推力器，有yi(t)＝ai+bit，i＝1,2,...,m      (1)步骤2.2.样本方差的确定；在t时刻，关键性能参数的方差的无偏估计为其中，则，因此，离子推力器性能退化过程的方差用二次函数表示；步骤2.3.建立离子推力器小子样性能退化模型；考虑到同一台离子推力器不同测试时刻测得的性能参数之间的相关性，因此采用独立增量线性过程性能退化模型，表示为式中，a，b，d₁，d₂和d₀均为未知参数，其中，d₀≥0，d₂≥0；令y_ij＝y(t_ij)，i＝1,2,...,m，j＝1,2,...,n_i，则对于测试时间y_i1与性能退化增量之间相互独立，ε(t)为退化模型在t时刻的方差项；其中，