专利名称：一种飞机防滑刹车控制盒高加速应力筛选的方法
技术领域：
本发明涉及运输类飞机起落架控制系统的电子产品领域，具体是一种飞机防滑刹车控制盒的高加速应力筛选试验方法，在筛选过程中测试性能。
背景技术：
高加速寿命/高加速应力筛选(国外称之为HALT/HASS试验方法)是提高电子产品研制质量，缩短研制时间的一种试验技术。筛选指将同一批电子产品安装在筛选试验设备中按照标准规定的条件进行试验，试验中出现故障的允许排故，未出现故障的电子产品通过了筛选试验，可以交付用户使用。可分为常规筛选和高加速应力筛选两种类型。高加速应力筛选的参数来源于高加速寿命试验的数据，而且针对改进的最终技术状态。这种试验不仅可以用池的筛选替代常规soh的筛�。叶怨收系纳秆《却笥诔９嫔秆。褂弥っ鞫缘缱硬范裕且幌疃蕴岣呱屎椭圃熘柿坑凶饔玫氖匝榧际�。高加速寿命试验(HALT)是逐步提高受试电子产品承受的高温、低温和振动条件， 直至出现电子产品的高温、低温、振动工作应力极限，工作应力极限指分别逐步提高高温条件、低温条件温、振动条件的试验过程中，产品性能出现不合格，但降低环境条件时，产品的性能可以恢复，这时的环境条件分别称为该产品的高温工作应力极限、低温工作应力极限、 振动工作应力极限。受试产品的工作应力极限用于制定该产品的高加速应力筛选试验剖面。试验剖面是可靠性工程中的常用术语，指所施加的环境条件随时间历程的关系，见GJB899《可靠性鉴定和验收试验》等标准。本发明三个实施例的高加速应力筛选剖面示意图分别见图1、图2、 图3。高加速应力筛选剖面的高温要求、低温要求、振动要求分别根据高温工作应力极限、低温工作应力极限、振动工作应力极限制定。国外采用美国通用汽车公司主编的GMW^87《高加速寿命、高加速应力筛选》制定受试产品的高加速应力筛选试验方法，但具体到受试产品的HALT/HASS试验方法作为企业级的绝密技术从不外泄。国外电子行业的产品筛选采用HASS方法和MIL-STD-2164《电子设备环境应力筛选方法》的筛选方法，MIL-STD-2164是一种常规筛选试验方法，两种方法并行。国内目前仅仅采用GJB1032《电子产品环境应力筛选方法》中的方法进行筛�。� GJB1032是MIL-STD-2164的等效标准，两个标准中的筛选要求相同，筛选所用的时间一般为 80h。国内北航可靠性工程研究所和中航工业301所研究HASS试验技术均已有10多年时间，由于国外近50年的技术保密，使国内用户和产品研制单位对这项技术缺乏认识， 国家机关也未发布应用这项技术的标准或规定，所以在电子产品研制中未开发这项技术。 HASS方法要求在三轴六自由度、温度变化速率大于60°C /min的可靠性强化试验台上进行试验，北航和301所都引进了这种设备，但仅限于试验技术研究。由于缺乏认识和缺少标准，所以从未进行过产品的HASS试验。国内独资或三资企业约有70余家有HASS试验设备，但仅进行过可靠性强化试验 (相当于HALT)，根据强化试验结果中得到的故障隐患，完成同型号电子产品的故障纠正措施。从未进行过HASS试验，出厂产品还是按照GJB1032中规定的普通方法进行筛选。原因是国内有普通筛选标准，但没有颁布高加速应力筛选试验的标准，使研究和推广这项技术
有难度。高加速应力筛选试验方法和GJB1032、MIL-STD-2164的筛选方法区别见表1。表1高加速应力筛选试验方法和GJB1032、MIL-STD-2164中常规方法的区别
序GJB1032, MIL-STD-2164 标准GMW8287 标准1试验方法通用于每一种电子产品。每一类型产品均应确定高温、低温、振动工作应力极限，根据工作应力极限制定适用于本类产品的高加速应力蹄选方法》2试验时间80h试验时间1 2h,个别3h。3温度变化速率3°C/min 5°C /min,功率谱密度 0.04g2/Hz。一次只能进行一个方向的振动。温度变化速率可达6(TC/min，振动中的加速度均方根值可达 60Grmsc采用三轴六自由度振动系统。4对故障的筛选度低。对故障的筛选度高。5不同种类的产品所施加的环境条件相同。施加的环境条件根据本项产品的设计要求和承受能力确定。根据改进后的工作应力极限确定高加速应力筛选剖面。目前国外电子产品的高加速应力筛选试验都是在非工作状态下进行的，仅仅施加环境应力而不施加工作应力的方法与使用状态不相符，因为在使用中产品是同时承受环境应力和工作应力的，采用这种传统方法试验得到的数据欠真实。控制盒是飞机电防滑刹车系统中的控制单元，设计有起飞线刹车功能、着陆刹车过程中的防滑功能、着陆时的接地保护功能，着陆过程中左、右起落架机轮的轮间保护多种功能，任何一种功能不符合设计要求均为发生故障。为了保证控制盒的可靠性和安全性要求，国际上采用高加速寿命试验技术激发控制盒的故障隐患，采用在高加速寿命试验中得到的工作应力极限制定控制盒的高加速应力筛选试验剖面，替代原来的普通筛选方法。由于国外的技术封锁，国内仅采用普通的筛选方法。所述的普通筛选方法对故障的筛选度低，漏检率高，并且筛选时间长达80h ；未经过高加速寿命试验的产品其质量低于经过高加速寿命试验的产品。普通的筛选方法采用通用试验剖面，高加速应力筛选试验采用专用试验剖面，一种产品采用一个专门的试验剖面，专用试验剖面通过同种类型的控制盒进行高加速寿命试验得到。高加速应力筛选试验参数来自高加速寿命试验的最终数据。西安航空制动科技有限公司在申请号为2011103108832、2011103108851和 2011103108847的专利申请中，分别公开了确定飞机防滑刹车控制盒低温工作应力极限的方法、确定飞机防滑刹车控制盒高温工作应力极限的方法和确定飞机防滑刹车控制盒振动
5工作应力极限的方法。上述技术方案，对工作状态下的控制盒采用步进施加工作应力的方法，以激发和观察故障，加速确定和纠正控制盒的各种故障隐患。但是上述发明创造仅适用于单一的环境应力，而不适用于确定综合环境应力下的故障隐患，缺少采用综合环境应力筛选方法保证出厂产品的质量，这种方法就是高加速应力筛选试验方法。
发明内容
为克服现有技术中存在的或者在非工作状态下对一般电子产品进行高加速应力筛选试验，所得到的数据欠真实；或者采用普通的筛选方法带来的筛选度低，漏检率高，并且筛选时间长，或者不适用于确定综合环境应力下的故障隐患的不足，本发明提出了一种飞机防滑刹车控制盒高加速应力筛选的方法。本发明的具体过程包括以下步骤步骤1，确定控制盒的低温工作应力极限在确定控制盒的低温工作应力极限时，对控制盒步进施加低温应力，以确定控制盒的低温工作应力极限。步进施加低温应力的步长为rc 5°C，降温速率为-25°c / min -60°C /min，每次降温达到规定数值后保持5min，测试时间为5min，在每一步的温度保持时间总和为lOmin。重复上述降温过程，直至达到低温工作应力极限。步骤2，确定控制盒的高温工作应力极限在确定控制盒的高温工作应力极限时，对控制盒步进施加高温应力，以确定控制盒的高温工作应力极限。步进施加高温应力的步长为l°c 10°C，升温速率为20°C /min 600C /min，每次升温达到规定数值后保持5min，测试时间为5min。重复上述降温过程，直至达到高温工作应力极限。步骤3，确定控制盒的振动工作应力极限在确定控制盒的振动工作应力极限时，对控制盒步进施加振动应力，以确定控制盒的振动工作应力极限。步进施加振动应力的步长为IGrms 5Grms，每次步进振动达到规定数值后保持5min，测试时间为5min。在振动最高和最低量值试验阶段的保持时间均为 5min。重复上述步进施加振动应力过程，直至得到样件的振动工作应力极限。步骤4，确定初始高加速应力筛选试验剖面所述的初始高加速应力筛选试验剖面包括低温工作应力量值、高温工作应力量值和振动工作应力量值、各量值的持续时间，以及温度变化速率。在确定所述的各量值时，按照上述得到的低温工作应力极限、高温工作应力极限和振动工作应力极限确定高加速应力筛选试验参数，确定方法是高温试验参数、低温试验参数均取工作应力极限的80%，振动参数中的最高量值为振动工作应力极限的50%，振动参数中的最低量值为2Grms 8Grms。所述的各量值的持续时间为在高温试验阶段和低温试验阶段的保持时间均为 IOmin0在振动参数的最高量值和最低量值试验阶段的保持时间均为5min。所述的温度变化速率为升温速率均为25 V /min 40 °C /min,降温速率均为-25°C /min -40°C /min。至此，确定了初始高加速应力筛选试验剖面。步骤5，在控制盒中植入故障隐患
植入故障隐患具体过程为首先确定植入的故障模式，并根据确定的故障模式在控制盒中植入故障隐患。针对所植入的故障隐患对控制盒进行性能测试。测试中，若控制盒的性能正常，则故障隐患的植入是成功的。若控制盒的性能不正常，则植入的已经是故障，而不是故障隐患，须重新进行故障隐患的植入，直至在性能测试中控制盒的性能正常。步骤6.对初始高加速应力筛选试验剖面进行有效性验证高加速应力筛选试验是同时进行环境温度和振动的综合试验。环境温度的量值为所确定的高温试验参数、低温试验参数、确定的振动试验参数的最高量值和最低量值。所述的各量值的持续时间为在高温试验阶段和低温试验阶段的保持时间均为lOmin，其中包含5min的性能检测时间。在振动参数的最高量值和最低量值试验阶段的保持时间均为 5min。所述的温度变化速率为升温速率均为25°C /min 40°C /min,降温速率均为_25°C / min -40°C /min。将植入故障隐患后的控制盒安装在强化试验箱中的动圈上，按照输入的试验剖面对控制盒进行高加速应力筛选试验。采用初始高加速应力筛选试验剖面进行循环试验，直至植入的故障隐患转化为故障。得到了通过效性验证的试验剖面。步骤7.对初始高加速应力筛选试验剖面进行安全性验证采用通过有效性验证的试验剖面进行10遍安全性验证。安全性验证的试验参数与有效性验证的试验参数相同。其具体过程是，取未植入故障的控制盒安装在强化试验箱中的动圈上，采用通过效性验证的试验剖面连续进行10遍高加速应力筛选试验。若控制盒的损伤度小于10%，则初始高加速应力筛选试验剖面对于控制盒是安全的。最后，得到验证后的高加速应力筛选试验剖面。采用人机对话的方式将高加速应力筛选试验剖面输入强化试验箱的计算机中。每遍高加速应力筛选试验的循环数与得到有效性验证试验剖面的循环数相一致。本发明通过有效性验证和安全性验证的试验剖面确定为正式的高加速应力筛选试验剖面。控制盒的工作性能包括起飞线刹车功能、着陆刹车过程中的防滑功能、着陆时的接地保护功能、着陆过程中左、右起落架机轮的轮间保护多种功能，任何一种功能不符合设计要求均为发生故障。本发明根据高温工作应力极限、低温工作应力极限、振动工作应力极限确定高加速应力筛选试验剖面，为了保证试验剖面的有效性，试验剖面中的高温量值、低温量值、振动量值均应接近工作应力极限；为了保证试验剖面的安全性，试验剖面中的高温量值、低温量值、振动量值又均应低于工作应力极限，具体取值参照GMW8287和控制盒的研制质量确定。采用综合考虑的方法确定试验剖面是有效和安全的。由于控制盒的故障是在工作过程中发生的，在按试验剖面进行高加速应力筛选的过程中，施加工作应力更有利于激发和观察故障，因此，本发明采用在试验过程中给控制盒施加工作应力的方法，通过跟踪观察及时发现控制盒的故障，并及时排除，取得有效排除故障、保证可靠性的效果。本发明在工作状态下对控制盒进行高加速应力筛选试验，能够在短时间内激发出控制盒的故障隐患，根据试验数据对个别有缺陷的控制盒进行排故，同时将原来80h的筛选时间缩短为池。
图1是实施例1中高加速应力筛选试验剖面示意图；图2是实施例2中高加速应力筛选试验剖面示意图；图3是实施例3中高加速应力筛选试验剖面示意图；图4是飞机防滑刹车控制盒高加速应力筛选的方法的流程图。
具体实施例方式实施例一本实施例的试验采用型号为UHS1200的可靠性强化试验箱、数字三用表、信号源和示波器。本实施例的控制盒数量为2套，其中1套用于进行试验剖面的有效性验证，1套用于进行试验剖面的安全性验证。本施实例包括以下步骤。步骤1，确定控制盒的低温工作应力极限在确定控制盒的低温工作应力极限时，从20°C开始对控制盒步进施加低温应力， 以确定控制盒的低温工作应力极限。步进施加低温应力的步长为2°C，降温速率为_25°C / min，每次降温达到规定数值后保持5min，留出控制盒温度平衡的时间，再进行性能测试，测试时间为5min，在每一步的温度保持时间总和为lOmin。重复上述降温过程，直至达到低温工作应力极限，本实施例中，低温工作应力极限是_80°C。步骤2，确定控制盒的高温工作应力极限在确定控制盒的高温工作应力极限时，从20°C开始对控制盒步进施加高温应力， 以确定控制盒的高温工作应力极限。步进施加高温应力的步长为rc，升温速率为20°C / min，每次升温达到规定数值后保持5min，留出控制盒温度平衡的时间，再进行性能测试，测试时间为5min，在每一步的温度保持时间总和为lOmin。重复上述降温过程，直至达到高温工作应力极限，本实施例中，高温工作应力极限是ioo°c。步骤3，确定控制盒的振动工作应力极限在确定控制盒的振动工作应力极限时，从5Grms开始对控制盒步进施加振动应力，以确定控制盒的振动工作应力极限。步进施加振动应力的步长为lGrms，每次步进振动达到规定数值后保持5min，留出控制盒振动应力平衡的时间，再进行性能测试，测试时间为 5min，在每一步的振动保持时间总和为lOmin。在振动最高和最低量值试验阶段的保持时间均为5min。重复上述步进施加振动应力过程，直至得到样件的振动工作应力极限，本实施例中，振动工作应力极限是50Grms。步骤4，确定初始高加速应力筛选试验剖面所述的初始高加速应力筛选试验剖面包括低温工作应力量值、高温工作应力量值和振动工作应力量值、各量值的持续时间，以及温度变化速率。在确定所述的各量值时，按照上述得到的低温工作应力极限、高温工作应力极限和振动工作应力极限确定高加速应力筛选试验参数，确定方法是高温试验参数、低温试验参数均取工作应力极限的80%，振动参数中的最高量值为振动工作应力极限的50%，振动参数中的最低量值比GJB1032的振动量值大lGrms。本实施例中，高温工作应力极限为100°c，低温工作应力极限为-80°c，振动工作应力极限是50Grms。故本实施例的高温试验参数为80°C，低温试验参数为_64°C，振动参数的最高量值为25Grms，最低量值为6Grms。所述的各量值的持续时间为在高温试验阶段和低温试验阶段的保持时间均为 lOmin，其中包含5min的性能检测时间。在振动参数的最高量值和最低量值试验阶段的保持时间均为5min。所述的温度变化速率为升温速率均为25°C /min,降温速率均为_25°C /min。至此，确定了初始高加速应力筛选试验剖面。步骤5，在控制盒中植入故障隐患植入故障隐患具体过程为首先确定故障模式。故障模式包括不刹车故障、不防滑故障、不接地保护和不轮间保护。本实施例中，选择确定的故障模式为不刹车故障。在控制盒中植入不刹车故障隐患。植入方法是用电烙铁断开刹车功能电路，再进行虚焊，使刹车功能电路具有正常功能，但在使用条件下会发生断开。对植入故障的控制盒进行刹车性能测试。测试中，若控制盒的刹车性能正常，则刹车故障隐患的植入是成功的；若控制盒的刹车性能不正常，则植入的已经是故障，而不是故障隐患，须重新进行故障隐患的植入，直至控制盒的刹车性能正常。步骤6.对初始高加速应力筛选试验剖面进行有效性验证确定初始高加速应力筛选试验剖面的效性验证时间为2个循环，一遍初始高加速应力筛选试验就包含试验剖面的2次循环。有效性验证的目的是确定上述高加速应力筛选试验剖面能否在规定的一遍高加速应力筛选试验中筛选出故障，当筛选不出故障时，应对上述高加速应力筛选试验剖面进行修订，直至能够筛选出故障。如图1所示，高加速应力筛选试验是同时进行环境温度和振动的综合试验。环境温度的量值为所确定的高温试验参数80°C，低温试验参数_64°C，振动参数的最高量值 25Grms和最低量值6Grms。所述的各量值的持续时间为在高温试验阶段和低温试验阶段的保持时间均为lOmin，其中包含5min的性能检测时间。在振动参数的最高量值和最低量值试验阶段的保持时间均为5min，且在最低振动量值持续5min的时间内完成性能检测。所述的温度变化速率为升温速率均为25°C /min,降温速率均为_25°C /min。将植入故障隐患后的控制盒安装在强化试验箱中的动圈上，启动试验设备，按照输入的试验剖面对控制盒进行高加速应力筛选试验。当第一遍试验进行至30min时，植入的不刹车故障隐患转化为不刹车故障，证明所确定的试验剖面对筛选故障隐患是有效的，得到通过效性验证的试验剖面。步骤7.对初始高加速应力筛选试验剖面进行有安全性验证对通过有效性验证的试验剖面进行安全性验证，对所述的通过有效性验证的试验剖面进行10遍安全性验证，每一遍包含图1所示二个循环。安全性验证的试验参数与有效性验证的试验参数相同。其具体过程是，取1套未植入故障的控制盒安装在强化试验箱中的动圈上，按照通过效性验证的试验剖面连续进行10遍高加速应力筛选试验。在安全性验证试验结束时，对初始高加速应力筛选试验剖面进行安全性判别。是否安全的判据是高加速应力筛选试验中，若控制盒的损伤度小于10 %，则初始高加速应力筛选试验剖面对于控制盒是安全的。本实施例中，在10遍完整的高加速应力筛选循环中均未出现故障，得到验证后的高加速应力筛选试验剖面。实施例二本实施例采用型号为UHS1200的可靠性强化试验箱、数字三用表、信号源和示波器。本实施例的控制盒数量为6套，其中3套用于进行试验剖面的有效性验证，另外3套用于进行试验剖面的安全性验证。本施实例包括以下步骤。步骤1，确定控制盒的低温工作应力极限在确定控制盒的低温工作应力极限时，从30°C开始对控制盒步进施加低温应力， 以确定控制盒的低温工作应力极限。步进施加低温应力的步长为5°C，降温速率为-40°C / min，每次降温达到规定数值后保持5min，留出控制盒温度平衡的时间，再进行性能测试，测试时间为5min，在每一步的温度保持时间总和为lOmin。重复上述降温过程，直至达到低温工作应力极限，本实施例中，低温工作应力极限是-75°C。步骤2，确定控制盒的高温工作应力极限在确定控制盒的高温工作应力极限时，从40°C开始对控制盒步进施加高温应力， 以确定控制盒的高温工作应力极限。步进施加高温应力的步长为3°C，升温速率为40°C / min，每次升温达到规定数值后保持5min，留出控制盒温度平衡的时间，再进行性能测试，测试时间为5min，在每一步的温度保持时间总和为lOmin。重复上述降温过程，直至达到高温工作应力极限，本实施例中，高温工作应力极限是120°C。步骤3，确定控制盒的振动工作应力极限在确定控制盒的振动工作应力极限时，从IOGrms开始对控制盒步进施加振动应力，以确定控制盒的振动工作应力极限。步进施加振动应力的步长为3Grms，每次步进振动达到规定数值后保持5min，留出控制盒振动应力平衡的时间，再进行性能测试，测试时间为 5min，在每一步的振动保持时间总和为lOmin。在振动最高和最低量值试验阶段的保持时间均为5min。重复上述步进施加振动应力过程，直至得到样件的振动工作应力极限，本实施例中，振动工作应力极限是40Grms。步骤4，确定初始高加速应力筛选试验剖面所述的初始高加速应力筛选试验剖面包括低温工作应力量值、高温工作应力量值和振动工作应力量值、各量值的持续时间，以及温度变化速率。在确定所述的各量值时，按照上述得到的低温工作应力极限、高温工作应力极限和振动工作应力极限确定高加速应力筛选试验参数，确定方法是高温试验参数、低温试验参数均取工作应力极限的80%，振动参数中的最高量值为振动工作应力极限的50%，振动参数中的最低量值为2Grms。本实施例中，高温工作应力极限为120°C，低温工作应力极限为_75°C，振动工作应力极限是40Grms。故本实施例的高温试验参数为96°C，低温试验参数为_60°C，振动参数的最高量值为20Grms，最低量值为2Grms。所述的各量值的持续时间为在高温试验阶段和低温试验阶段的保持时间均为 lOmin，其中包含5min的性能检测时间。在振动参数的最高量值和最低量值试验阶段的保持时间均为5min。所述的温度变化速率为升温速率均为30°C /min,降温速率均为_30°C /min。
至此，确定了初始高加速应力筛选试验剖面。步骤5，在控制盒中植入故障隐患植入故障隐患具体过程为首先确定故障模式。故障模式包括不刹车故障、不防滑故障、不接地保护和不轮间保护。本实施例中，选择确定的故障模式为不防滑故障。在3套进行有效性验证的控制盒中都植入不防滑故障隐患。植入方法是用电烙铁断开防滑功能电路，再进行虚焊，使防滑功能电路具有正常功能，但在使用条件下会发生断开。对植入故障的控制盒都进行防滑性能测试。测试中，若控制盒的防滑性能正常，则防滑故障隐患的植入是成功的；若控制盒的防滑性能不正常，则植入的已经是故障，而不是故障隐患，须重新进行防滑故障隐患的植入，直至控制盒的防滑性能正常。步骤6.对初始高加速应力筛选试验剖面进行有效性验证确定初始高加速应力筛选试验剖面的效性验证为2个循环，一遍初始高加速应力筛选试验就包含试验剖面的2次循环。有效性验证的目的是确定上述高加速应力筛选试验剖面能否在规定的一遍高加速应力筛选试验中筛选出故障，当筛选不出故障时，应对上述试验剖面进行修订，直至能够筛选出故障。如图1所示，高加速应力筛选试验是同时进行环境温度和振动的综合试验。环境温度的量值为所确定的高温试验参数96°C，低温试验参数_60°C，振动参数的最高量值 20Grms和最低量值2Grms。所述的各量值的持续时间为在高温试验阶段和低温试验阶段的保持时间均为lOmin，其中包含5min的性能检测时间。在振动参数的最高量值和最低量值试验阶段的保持时间均为5min。所述的温度变化速率为升温速率均为30°C /min,降温速率均为_30°C /min。将植入故障隐患后的控制盒安装在强化试验箱中的动圈上，启动试验设备，按照输入的试验剖面对控制盒进行高加速应力筛选试验。当第一遍试验完成后，植入的不防滑故障隐患未转化为故障。延长时间继续进行有效性验证。当第二遍试验进行至50min时，植入的不防滑故障隐患转化为不防滑故障，证明所确定的试验剖面对筛选故障隐患是有效的，通过三个循环得到有效性验证试验剖面。 一遍高加速应力筛选试验剖面修订为包含三个循环。步骤7.对初始高加速应力筛选试验剖面进行有安全性验证对通过有效性验证的试验剖面进行安全性验证，对所述的通过有效性验证的试验剖面进行10遍安全性验证，每一遍包含图2所示三个循环。安全性验证的试验参数与有效性验证的试验参数相同。其具体过程是，取3套未植入故障的控制盒安装在强化试验箱中的动圈上，按照通过效性验证的试验剖面连续进行10遍高加速应力筛选试验。在安全性验证试验结束时，对初始高加速应力筛选试验剖面进行安全性判别，是否安全的判据是高加速应力筛选试验中，若控制盒的损伤度小于10%，则初始高加速应力筛选试验剖面对于控制盒是安全的。本实施例中，共需进行10遍高加速应力筛选试验。在第10遍的第三个高加速应力筛选循环中出现故障，对控制盒的损伤度为3. 3%，小于10%。该高加速应力筛选试验剖面是安全的，得到验证后的高加速应力筛选试验剖面。
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实施例三本实施例是对第三种类型的控制盒确定高加速应力筛选试验剖面，针对控制盒的低温工作应力极限试验、高温工作应力极限试验、振动工作应力极限试验中出现的问题完成了局部设计改进。本实施例的试验采用型号为UHS1200的可靠性强化试验箱、数字三用表、信号源和示波器。本实施例的控制盒数量为10套，其中5套用于进行试验剖面的有效性验证，另外5套用于进行试验剖面的安全性验证。本施实例包括以下步骤。步骤1，确定控制盒的低温工作应力极限在确定控制盒的低温工作应力极限时，从25°C开始对控制盒步进施加低温应力， 以确定控制盒的低温工作应力极限。步进施加低温应力的步长为1°C，降温速率为-60°c / min，每次降温达到规定数值后保持5min，留出控制盒温度平衡的时间，再进行性能测试，测试时间为5min，在每一步的温度保持时间总和为lOmin。重复上述降温过程，直至达到低温工作应力极限，本实施例中，低温工作应力极限是_70°C。步骤2，确定控制盒的高温工作应力极限在确定控制盒的高温工作应力极限时，从60°C开始对控制盒步进施加高温应力， 以确定控制盒的高温工作应力极限。步进施加高温应力的步长为5°C，升温速率为60°C / min，每次升温达到规定数值后保持5min，留出控制盒温度平衡的时间，再进行性能测试，测试时间为5min，在每一步的温度保持时间总和为lOmin。重复上述降温过程，直至达到高温工作应力极限，本实施例中，高温工作应力极限是130°C。步骤3，确定控制盒的振动工作应力极限在确定控制盒的振动工作应力极限时，从15Grms开始对控制盒步进施加振动应力，以确定控制盒的振动工作应力极限。步进施加振动应力的步长为5Grms，每次步进振动达到规定数值后保持5min，留出控制盒振动应力平衡的时间，再进行性能测试，测试时间为 5min，在每一步的振动保持时间总和为lOmin。在振动最高和最低量值试验阶段的保持时间均为5mi η。重复上述步进施加振动应力过程，直至得到样件的振动工作应力极限，本实施例中，振动工作应力极限是60Grms。步骤4，确定初始高加速应力筛选试验剖面所述的初始高加速应力筛选试验剖面包括低温工作应力量值、高温工作应力量值和振动工作应力量值、各量值的持续时间，以及温度变化速率。在确定所述的各量值时，按照上述得到的低温工作应力极限、高温工作应力极限和振动工作应力极限确定高加速应力筛选试验参数，确定方法是高温试验参数、低温试验参数均取工作应力极限的80%，振动参数中的最高量值为振动工作应力极限的50%，振动参数中的最低量值为8Grms。本实施例中，高温工作应力极限为130°C，低温工作应力极限为_70°C，振动工作应力极限是60Grms。故本实施例的高温试验参数为104°C，低温试验参数为_56°C，振动参数的最高量值为30Grms，最低量值为8Grms。所述的各量值的持续时间为在高温试验阶段和低温试验阶段的保持时间均为 lOmin，其中包含5min的性能检测时间。在振动参数的最高量值和最低量值试验阶段的保持时间均为5min。
所述的温度变化速率为升温速率均为40°C /min,降温速率均为_40°C /min。至此，确定了初始高加速应力筛选试验剖面。步骤5，在控制盒中植入故障隐患植入故障隐患具体过程为首先确定故障模式。故障模式包括不刹车故障、不防滑故障、不接地保护和不轮间保护。本实施例中，选择确定的确定故障模式为不接地保护故障。在5套进行有效性验证的控制盒中都植入不接地保护的故障隐患。植入方法是用电烙铁断开接地保护功能电路，再进行虚焊，使接地保护功能电路具有正常功能，但在使用条件下会发生断开。对植入故障的控制盒都进行接地保护性能测试。测试中，若控制盒的接地保护性能正常，则不接地保护故障隐患的植入是成功的；若控制盒的接地保护性能不正常，则植入的已经是故障，而不是故障隐患，须重新进行不接地保护故障隐患的植入，直至控制盒的接地保护性能正常。步骤6.对初始高加速应力筛选试验剖面进行有效性验证确定初始高加速应力筛选试验剖面的效性验证为2个循环，一遍高加速应力筛选试验就包含试验剖面的2次循环。有效性验证的目的是确定上述高加速应力筛选试验剖面能否在规定的一个完整循环中筛选出故障，当筛选不出故障时，应对上述高加速应力筛选试验剖面进行修订，直至能够筛选出故障。如图1所示，高加速应力筛选试验是同时进行环境温度和振动的综合试验。环境温度的量值为所确定的高温试验参数104°C，低温试验参数-56°C，振动参数的最高量值 30Grms和最低量值SGrms。所述的各量值的持续时间为在高温试验阶段和低温试验阶段的保持时间均为lOmin，其中包含5min的性能检测时间。在振动参数的最高量值和最低量值试验阶段的保持时间均为5min。所述的温度变化速率为升温速率均为40°C /min,降温速率均为_40°C /min。将植入故障隐患后的控制盒安装在强化试验箱中的动圈上，启动试验设备，按照输入的试验剖面对控制盒进行高加速应力筛选试验。当第一遍试验完成后，植入的不接地保护故障隐患未转化为故障。延长时间继续进行有效性验证。当第二遍试验进行至40min时，植入的不接地保护故障隐患转化为不接地保护故障，证明所确定的试验剖面对筛选故障隐患是有效的，通过三个循环得到有效性验证试验剖面，一遍高加速应力筛选试验剖面修订为包含三个循环。步骤7.对初始高加速应力筛选试验剖面进行有安全性验证对通过有效性验证的试验剖面进行安全性验证，对所述的通过有效性验证的试验剖面进行10遍安全性验证，每一遍包含图3所示三个循环。安全性验证的试验参数与有效性验证的试验参数相同。其具体过程是，取5套未植入故障的控制盒安装在强化试验箱中的动圈上，按照通过效性验证的试验剖面连续进行10遍高加速应力筛选试验。在安全性验证试验结束时，对初始高加速应力筛选试验剖面进行安全性判别，是否安全的判据是高加速应力筛选试验中，若控制盒的损伤度小于10%，则初始高加速应力筛选试验剖面对于控制盒是安全的。本实施例中，由于通过三个循环得到有效性验证试验剖面，故每遍高加速应力筛选试验亦为三个循环，共需进行10遍高加速应力筛选试验。在第10遍的第二个高加速应力筛选循环中出现故障，对控制盒的损伤度为5%，小于10%。该高加速应力筛选试验剖面是安全的，得到验证后的高加速应力筛选试验剖面。
权利要求
1. 一种飞机防滑刹车控制盒高加速应力筛选的方法，其特征在于，其具体过程包括以下步骤步骤1，确定控制盒的低温工作应力极限在确定控制盒的低温工作应力极限时，对控制盒步进施加低温应力，以确定控制盒的低温工作应力极限；步进施加低温应力的步长为rc 5°C，降温速率为-25 °C / min -60°C /min，每次降温达到规定数值后保持5min，测试时间为5min，在每一步的温度保持时间总和为IOmin ；重复上述降温过程，直至达到低温工作应力极限； 步骤2，确定控制盒的高温工作应力极限在确定控制盒的高温工作应力极限时，对控制盒步进施加高温应力，以确定控制盒的高温工作应力极限；步进施加高温应力的步长为TC 10°C，升温速率为20°C /min 60°C/min，每次升温达到规定数值后保持5min，测试时间为5min ；重复上述降温过程，直至达到高温工作应力极限；步骤3，确定控制盒的振动工作应力极限在确定控制盒的振动工作应力极限时，对控制盒步进施加振动应力，以确定控制盒的振动工作应力极限；步进施加振动应力的步长为IGrms 5Grms，每次步进振动达到规定数值后保持5min，测试时间为5min ；在振动最高和最低量值试验阶段的保持时间均为5min ； 重复上述步进施加振动应力的过程，直至得到样件的振动工作应力极限； 步骤4，确定初始高加速应力筛选试验剖面所述的初始高加速应力筛选试验剖面包括低温工作应力量值、高温工作应力量值和振动工作应力量值、各量值的持续时间，以及温度变化速率；在确定所述的各量值时，按照上述得到的低温工作应力极限、高温工作应力极限和振动工作应力极限确定高加速应力筛选试验参数，确定方法是高温试验参数、低温试验参数均取工作应力极限的80%，振动参数中的最高量值为振动工作应力极限的50%，振动参数中的最低量值为2G rms 8Grms ；所述的各量值的持续时间为在高温试验阶段和低温试验阶段的保持时间均为 IOmin ；在振动参数的最高量值和最低量值试验阶段的保持时间均为5min ；所述的温度变化速率为升温速率均为25 °C 40 °C /mi η,降温速率均为-25°C -40 °C /min ；至此，确定了初始高加速应力筛选试验剖面； 步骤5，在控制盒中植入故障隐患植入故障隐患具体过程为首先确定故障模式，并根据确定的故障模式在控制盒中植入故障隐患；针对所植入的故障隐患对控制盒进行性能测试；测试中，若控制盒的性能正常，则故障隐患的植入是成功的；若控制盒的性能不正常，则植入的已经是故障，而不是故障隐患，必须重新进行故障隐患的植入，直至控制盒的刹车性能正常；步骤6.对初始高加速应力筛选试验剖面进行有效性验证高加速应力筛选试验是同时进行环境温度和振动的综合试验；环境温度的量值为所确定的高温试验参数、低温试验参数、振动参数的最高量值和最低量值；所述的各量值的持续时间为在高温试验阶段和低温试验阶段的保持时间均为lOmin，其中包含5min的性能检测时间；在振动参数的最高量值和最低量值试验阶段的保持时间均为5min ；所述的温度变化速率为升温速率均为25°C /min 40°C /min,降温速率均为-25/min _40°C /min ；将植入故障隐患后的控制盒安装在强化试验箱中的动圈上，按照输入的试验剖面对控制盒进行高加速应力筛选试验；采用确定的初始高加速应力筛选试验剖面进行循环试验， 直至植入的故障隐患转化为故障；得到通过效性验证的试验剖面； 步骤7.对初始高加速应力筛选试验剖面进行安全性验证采用通过有效性验证的试验剖面进行10遍安全性验证；安全性验证的试验参数与有效性验证的试验参数相同；其具体过程是，取未植入故障的控制盒安装在强化试验箱中的动圈上，采用通过有效性验证的试验剖面连续进行10遍高加速应力筛选试验；高加速应力筛选试验中，若控制盒的损伤度小于10%，则通过有效性验证的高加速应力筛选试验剖面对于控制盒是安全的；最后，得到验证后的高加速应力筛选试验剖面。
2.如权利要求1所述一种飞机防滑刹车控制盒高加速应力筛选的方法，其特征在于， 每遍高加速应力筛选试验的循环数与得到有效性验证试验剖面的循环数相一致。
全文摘要
一种飞机防滑刹车控制盒高加速应力筛选的方法，通过获得的控制盒的低温、高温和振动工作应力极限，建立初始高加速应力筛选试验剖面，并且试验剖面中的高温量值、低温量值、振动量值均低于工作应力极限。利用试验剖面中的高温量值、低温量值、振动量值均低于工作应力极限，通过对控制盒植入的故障隐患的安全性验证，得到高加速应力筛选试验剖面。本发明在工作状态下对控制盒进行高加速应力筛选试验，更有利于激发和观察故障，能够在短时间内发现控制盒的故障隐患，根据试验数据对个别有缺陷的控制盒进行排故，同时将原来80h的筛选时间缩短为2h。本发明通过跟踪观察及时发现控制盒的故障，并及时排除，获得安全和有效的效果。
文档编号G01R31/00GK102426313SQ201110321618
公开日2012年4月25日 申请日期2011年10月20日 优先权日2011年10月20日
发明者乔建军, 刘忠平, 商海东, 张谦, 田广来, 黄智 申请人:西安航空制动科技有限公司
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