鱼雷实验室环境与可靠性试验方案探讨
鱼雷通常装备在大、中型水面舰艇、反潜直升机和反潜巡逻机上,作为海军打击和威慑敌对舰船、潜艇等水中目标的利器,是保障海军作战能力,防卫我国领海安全的重要武器装备 。
鱼雷环境和可靠性试验方案规划应沿着产品研制周期的“一条主线”(方案、初样、正样、定型等),综合考虑产品的“三个层次”(全雷/系统(舱段)/组件),以及进度、经费等因素,大力加强实验室内产品环境和可靠性试验项目考核力度,减少湖上试验和海上试验,通过实验室内试验、分析、改进(TAAF),以确保鱼雷质量和可靠性能够有计划、按步骤地稳步提高,有效降低湖海实航试验风险和外场服役时的故障风险。
1 鱼雷寿命剖面分析
根据鱼雷作战使用需求,制定通用鱼雷装备的寿命剖面如图1所示,鱼雷装备寿命剖面主要分为贮存阶段、装载阶段、实航阶段三部分 。制定鱼雷环境和可靠性试验方案要深入分析鱼雷在整个寿命剖面内(包括贮存、运输、装载和作战使用任务等)及不同使用平台上所经历的环境条件,维护保障措施,工作模式等,为制定试验剖面和试验过程中的测试和维修保障时机等提供依据。
2 环境试验项目
环境试验是通过实验室内模拟鱼雷寿命剖面内的各种环境条件,以暴露产品的缺陷,为产品质量改进提供依据,并考核、验证产品的环境适应能力。分析鱼雷在整个寿命剖面内所经历的环境,如表1所示。
结合鱼雷的结构原理、材料特点和制造工艺等开展环境应力的影响效应分析,确定敏感环境应力类型。具体如下:
综上所述,并参考CB 1235-1993[4],制定鱼雷主要环境试验项目及试验顺序如表2所示。其中,冲击和振动试验的顺序可调换,当选做温度变化试验时,低温试验、高温试验中的贮存试验可以不做;此外,盐雾和霉菌试验是抽取典型样件开展。
表1 鱼雷寿命剖面内经历的环境应力分析
任务阶段 典型状态 环境条件运输 温度、湿度、振动等贮存 库房或技术阵地 温度、湿度、霉菌等平台装载备雷架搁置 振动、盐雾、温变、湿度等管内注水搁置 振动、温变、海水腐蚀、海水生物等发射时管内 发射压力等水下实航温度、振动、湿度、温变、海水腐蚀、海水生物、海水压力、海流、海况等
图1 寿命剖面
1)高海况影响鱼雷航行精度,自导探测目标能力等,可能造成鱼雷攻击失败;
2)海水压力对壳体等结构件产生影响,可能使其强度和密封性能无法满足使用要求;
3)海水腐蚀、积盐、霉菌等对管装保险器、海水闭锁器、安全插座、设定电缆切割装置、舵、泵喷射推进器等产生影响,可能使其动作不灵活,进而影响其正常工作;对艇上放线机构前后解脱器产生影响,可能使其解脱力无法满足要求,无法正常放线,影响数据传输、遥控遥测功能;
4)海水生物在声学装置透声橡胶上生长,可能使自导无法正常工作;
MOXA作为行业领先企业,也不断的调整自己的经营思路和方法,目前,国内正在积极推进制造业的转型,部署工业强国战略。MOXA也会积极参与到大家的智能制造改造和探索中,希望用产品,行业Knowhow等让用户在智能制造领域走得更快更好,让工业通信更加稳定、安全,共同推进国内智能制造的发展战略。
1.考试成绩分析。2017~2018第一学期《钢结构设计》课程以统一的教学大纲为依据进行日常教学,期末考试采取全年级统一命题的方式。笔者对实验班和对照班的成绩进行了对比分析。从分析结果表2可见,实验班的平均分、最高分、最低分、优秀率、及格率和平均分均高于对照班。
5)高温可能影响雷内密封圈、声学装置等非金属材料加速老化或失效;润滑剂粘度变低和润滑剂外流造成连接处润滑能力降;绝缘电阻降低,绝缘性能下降;固定电阻的阻值改变。衬垫、密封垫、轴承和轴发生变形、咬合和失效,引起机械故障或者完整性损坏等 。
3 肠内营养制剂的输注方式 肠内营养制剂可通过一次性输入、间歇性重力滴注或连续性泵入的方式输注。一次性输注的优点在于不受连续输注的约束,有类似正常膳食的间隔。间歇滴注比连续泵入有更多活动时间。连续泵入适用于危重症、十二指肠或空肠造口喂养的患者。应根据患者具体情况选择合适的输注方式。
2)初样阶段
8)振动导致装备及其内部结构的动态位移。这些动态位移和相应的速度、加速度可能引起或加剧结构产生疲劳损伤,出现焊接开裂、封装失封;发动机装置和控制系统的可卸连接、焊接和胶合处失封、电路接点破坏和个别部件的损坏等。
6)低温可能会使金属零件变脆,在振动条件下易出现裂纹;密封材料丧失弹性,降低结合处的密封性;低温启动性能变差;由于粘度增加,润滑油的润滑作用和流动性降低;减振架刚性增加;受约束的玻璃产生静疲劳等。
7)温度循环会使材料之间的热膨胀不匹配,引起热循环内应力,经历温度循环作用将会产生运动部件的卡紧或松弛;密封件漏气漏液;电路失效、继电器电位计接插件接触不良老化等。
9)湿度可能导致鱼雷装备内的凝露,使材料性质发生变化;壳体内相互接触的不同金属材料由于电位差,可能产生电偶腐蚀等。
通过不同形式的专题性质的内容学习,学生可以更全面、更深入地认识和体会课内单篇文本。为了实现教学的有效性,教师应根据教学目标或者学生情况的不同,在教学内容设计时,或选择单篇教学,或选择不同形式的专题教学,这样也会形成同课异构中“异构”的不同精彩。
3 可靠性试验项目
根据鱼雷产品特点,其全寿命周期应开展的可靠性试验项目主要包括可靠性摸底试验、可靠性强化试验、可靠性增长试验、可靠性鉴定试验 和贮存/装载加速试验。可靠性试验应区分产品不同的研制阶段和产品层次开展,各类可靠性试验项目的对比及适用阶段详见表3。
1)方案阶段
主要开展环境应力测试试验,以获取鱼雷产品在储存、运输、装载、发射、实航等各类环境下的环境应力条件,为开展环境和可靠性试验奠定基础。
由图8可知,酵母菌在模拟酒中的产气量随SO2质量浓度升高而降低,其中有氧环境活化所得酵母对SO2的耐受性显著高于厌氧环境活化所得酵母,但后者与普通方式活化所得酵母相比差异不显著。此外,有氧条件时,随活化培养液中碳源含量和氮源含量的增加,活化酵母菌对SO2的耐受性也随之提高,部分处理组差异显著。
3)正样及定型阶段:
以可靠性摸底和强化等研制试验为主,通过对产品施加综合环境应力,用较短的时间、较少的费用,快速暴露产品在原材料、元器件、设计和工艺等方面的缺陷,采取改进措施后提高产品的固有可靠性,同时初步评估初样雷阶段关键产品的可靠性水平是否达到初样阶段的可靠性最低可接受值。原则上初样雷阶段可靠性试验以组件和系统为主,优先在组件级实施,不方便在组件级安排或者组件级试验不能完整验证其有效可靠性水平的,应安排在系统或舱段级别上实施;
高校作为高等教育基地,作为最高学术火花交流碰撞产生之地,每一个有价值的、具有创新意识的结果都应该被认可和尊重,在这一方面不应分学术科研教师和行政工作者,每个人因岗位不同而创造的价值不同,但是每一个成果都该被尊重,只有这样才能让员工感觉到自身的价值,调动工作的积极性,提高工作效率,从而消除职业倦怠[3]。
表2 鱼雷环境试验项目
试验项目 低温 高温 温度变化 交变湿热 盐雾 霉菌 冲击 振动顺序 1 2 3 4 5 6 7 8
表3 鱼雷可靠性试验项目
序号 试验类别 试验应力水平 试验目的 实施产品层次 适用阶段1 可靠性摸底试验 模拟产品实际使用环境在综合环境下初步验证产品的可靠性水平,若激发出故障则采取改进措施以提高产品可靠性 组件/系统 初样2 可靠性强化试验 试验应力高于产品实际使用环境主动激发产品潜在缺陷,采取措施以提高产品可靠性,故障激发效率高,但不能定量评估产品可靠性3 可靠性增长试验 模拟产品实际机电/电子组件初样使用环境 按照计划,逐步提高产品的可靠性水平至目标需求 组件/系统/舱段 正样4 可靠性鉴定试验 模拟产品实际使用环境 验证产品的可靠性是否满足研制任务书的要求 系统/全雷 正样/设计定型阶段5 贮存/装载加速试验加大试验应力的方式,但累积效应等效 快速评估产品的贮存可靠性和装载可靠性是否满足要求 全雷 正样
根据耦合协调度模型测算出的结果,选取2005,2010与2015年淮海经济区旅游经济和城镇化的耦合度,并借助ArcGIS聚类工具对测度结果进行可视化(图1).
一体化模型还包括了地图出版的内容,因此,这要求该数据模型不仅要具备CAD软件灵活的图形数据组织能力,同时还要兼具GIS软件强大的地理信息管理能力。出于对地图出版系统和地理信息系统的双重考虑,数字地图制图系统同时采用了2种分层模式。尽管这2种分层模是同一地图数据,但却是2个完全不同的索引方式。为了满足人们对阅读传统纸质地图的视觉习惯,制图系统通过出版分层的组织来对地图符号的压盖顺序加以控制,地理分层则仅为生成地理信息时的一种索引机制,但并不会对要素的压盖和压印关系造成影响。2种分层模式之间“视口互换”的实现需通过简单的界面转换。
正样和定型阶段可靠性试验则以系统或舱段为主,正样和定型阶段应开展的可靠性试验项目包括可靠性增长试验、可靠性鉴定试验以及贮存/装载加速试验。可靠性增长试验尽可能安排在系统或者舱段级别上实施,通过施加综合环境应力暴露设计缺陷并采取纠正措施,以使正样阶段各级产品的可靠性指标不断增长,直到达到最低可接受值,成功的可靠性增长试验可代替可靠性鉴定试验;正样和设计定型阶段的可靠性鉴定试验应安排在舱段或者全雷级别上实施,以验证产品设计是否达到规定的可靠性要求,通常由产品订购方监督实施。贮存/装载加速试验是为了考核鱼雷的贮存可靠性和装载可靠性指标,可采用陆上装载可靠性加速试验和实际装载试验相结合的方式,在不改变产品故障模式和失效机理的前提下,采用加大试验应力的方式快速评价可靠性指标。
4 结论
本文对鱼雷产品全寿命周期的环境和可靠性项目进行了分析和规划。首先,研究了鱼雷产品的寿命剖面,为确定环境和可靠性试验方案提供基础信息。其次,分析了鱼雷全雷及各分系统在寿命剖面内经历的典型环境因素,并由此规划了鱼雷的环境试验项目。最后,针对鱼雷产品不同的研制阶段,制定了可靠性试验项目以及开展相应试验项目的产品层次和试验应力水平。
参考文献:
[1]尚绍华,胡冬冬.鱼雷在未来海战中仍将扮演重要角色[J].武器系统, 2010, (4): 37-41.
[2]李星,陈欢,朱曦全,等.基于寿命剖面的鱼雷环境条件分析及可靠性试验剖面制定.强度与环境[J].强度与环境, 2012,39(6):42-47.
[3]王冬,刘艳,孙立敏,等.舰用武器装备环境工程实施探讨[J].装备环境工程, 2006,3(5):1-6.
[4]CB 1235-1993,鱼雷环境条件和试验方法[S].
[5]祝耀昌.可靠性试验及其发展趋势[J].航空标准化与质量, 2005(5):32-35.
上一篇:太赫兹技术应用与发展研究