[发明专利]确定防滑刹车控制装置振动故障分布的方法

摘要

一种确定防滑刹车控制装置振动故障分布的方法，抽取防滑刹车控制装置中使用的元器件进行振动故障测试，根据测试数据确定元器件的振动故障分布，作为工程中选择故障分布公式的依据，消除现有技术带来的误差和资源消耗。本发明确定采用威布尔分布计算防滑刹车控制装置的振动故障分布，证明防滑刹车控制装置的故障是耗损故障，纠正了现有技术中将耗损故障作为偶然故障处理的错误，以及故障原因不清、故障机理分析不准确而产生的误差。

主权项

1.一种确定防滑刹车控制装置振动故障分布的方法，其特征在于，具体过程是：步骤1，确定电子元器件的振动故障分布测试方案：第一步，确定元器件振动抽样测试的种类：以半导体分立元器件作为振动测试样件；在防滑刹车控制装置的元器件中，抽取固态继电器进行振动故障分布测试；第二步，随机抽取同型号多个防滑刹车控制装置CSS‑6固态继电器作为试验样件：该固态继电器的使用温度范围是：‑55℃～125℃；输入电压范围：4.0Vdc～7.0Vdc；输入电流：22mA；输出电流：200mA；功耗：260mW；重量为：5g；第三步，进行CSS‑6固态继电器振动故障分布测试：首先确定CSS‑6固态继电器振动故障原因；其次，根据振动故障原因将HB5830.5E随机振动谱输入三综合试验设备中振动台的控制计算机，将各CSS‑6固态继电器按照防滑刹车控制装置的安装要求焊接在电路板上，将电路板固定在振动台的扩展头上；将三综合试验设备的温度箱温度设置为：‑55℃恒温，在振动条件下更容易发生振动损伤；振动故障的测试条件为：输入电压5V，输入电流按照防滑刹车控制要求变化，变化范围为：0mA～2 0mA；在通电工作条件下进行测试；进行到各CSS‑6固态继电器全部发生振动故障时测试结束；第四步，确定累积失效概率计算公式：根据抽试样本数量确定累积失效概率计算公式；在样本数小于50个的条件下，采用近似中位秩公式计算累积失效概率：近似中位秩公式：在所述近似中位秩公式(15)中：Fn(ti)：试验中元器件的累积失效概率；i：第i个失效的元器件；0.32：公式中的常数；0.36：公式中的常数；n：试验元器件的总数；ti：第i个失效的元器件的测试时间；第五步，对威布尔分布公式进行线性化处理：列出威布尔分布数学式：由得到：式中：t为测试时间；m为威布尔分布的形状参数，m的大小表示故障分布的分散程度；t0为尺度参数，缩小和放大分布函数坐标尺度的作用；对式(7)等号两边取两次以e为底的自然对数线性化处理，得到：列线性方程：y＝bx+a  (9)(9)式是解析几何中常用的线性方程，y为bx+a的函数，a为x＝0时方程(9)在y轴上的截距，b为系数；依据对(9)式对(8)式进行变量转换：ln是自然对数符号，自然对数是以e为底的对数；至此，完成了威布尔分布函数的线性化处理，具备在双对数坐标系中对CSS‑6固态继电器的振动测试数据进行计算的条件；第六步，确定截距a、系数b和相关系数r：按照双对数坐标系的原理，按照线性方程中{x，y}的对应关系，在双对数坐标系中相应列出测试数据采用最小二乘法确定截距a和系数b：工程中，的值等于b的值；为威布尔分布的形状参数m的估计值；x＝0时方程(9)式在y轴上截距a的计算公式为：威布尔分布尺度参数t0估计值的计算公式为：通过公式(14)确定相关系数r：在威布尔分布双对数坐标系中计算CSS‑6固态继电器的振动故障数据，若服从威布尔分布，计算结束；若不服从威布尔分布，则重新在正态分布的双对数坐标系中计算CSS‑6固态继电器的振动故障数据；若不服从正态分布，则该CSS‑6固态继电器的研制质量存在隐患，应在进行质量改进后重新进行振动故障分布测试和计算；步骤2，对CSS‑6固态继电器进行振动故障分布测试：按照步骤1确定的测试方案，进行各CSS‑6固态继电器的振动故障分布试验，且试验进行到各CSS‑6固态继电器全部失效时结束；步骤3，对各CSS‑6固态继电器的振动故障分布测试数据进行计算根据步骤2测试得到的各CSS‑6固态继电器的振动故障数据，对各测试数据进行计算，确定振动测试数据的故障分布；根据各CSS‑6固态继电器的振动故障分布测试数据列出最小二乘法计算表；步骤4，确定CSS‑6固态继电器的振动故障分布：根据对CSS‑6固态继电器的振动故障测试数据的威布尔分布回归计算结果，若CSS‑6固态继电器的振动故障服从威布尔分布，计算结束；若经计算不服从威布尔分布，则应重新按照正态分布计算，若服从正态分布，计算结束；若经计算不服从正态分布，则应对该CSS‑6固态继电器进行质量改进，改进后重新进行计算，直至确定CSS‑6固态继电器服从的概率分布，计算结束。