Моделирование напряжений деталей - Parts stress modelling
Моделирование напряжений деталей это метод в инженерное дело и особенно электроника найти математическое ожидание скорости отказ механических и электронных компонентов системы. Он основан на идее, что чем больше компонентов в системе и чем больше нагрузки они испытывают при работе, тем чаще они выходят из строя.
Моделирование количества деталей - более простой вариант метода, без учета напряжений компонентов.
Различные организации опубликовали стандарты, определяющие, как должно выполняться моделирование напряжений деталей. Некоторые из электроники:
- MIL-HDBK-217 (Министерство обороны США)
- SR-332, Процедура прогнозирования надежности электронного оборудования[1]
- HRD-4 (British Telecom )
- SR-1171, Методы и процедуры анализа надежности системы[2]
- и много других
Эти «стандарты» дают разные результаты, часто более чем в два раза, для одной и той же моделируемой системы. Различия иллюстрируют тот факт, что это моделирование не является точной наукой. Разработчикам систем часто приходится выполнять моделирование, используя стандарт, указанный заказчиком, чтобы заказчик мог сравнить результаты с другими системами, смоделированными таким же образом.
Все эти стандарты вычисляют ожидаемую общую интенсивность отказов для всех компонентов в системе, которая не обязательно является частотой отказов системы в целом. Системы часто включают избыточность или же Отказоустойчивость чтобы они не выходили из строя при выходе из строя отдельного компонента.
Некоторые компании предоставляют программы для выполнения расчетов моделирования напряжений деталей. Также возможно моделирование с помощью электронная таблица.
Все эти модели неявно предполагают идею «случайного отказа». Отдельные компоненты выходят из строя в случайное время, но с предсказуемой скоростью, аналогично процессу ядерный распад. Одно из оправданий этой идеи заключается в том, что компоненты выходят из строя в результате износа, предсказуемого разрушения после изготовления, но что срок службы отдельных компонентов сильно разбросан относительно очень длительного среднего значения. Наблюдаемые «случайные» отказы в таком случае являются лишь крайними выбросами на ранней границе этого распределения. Однако это может быть не вся картина.
Все модели используют в основном один и тот же процесс с подробными вариациями.
- Определите компоненты в системе
- Например, резистор из углеродной пленки R123, 10 кОм
- Для каждого компонента определите компонентная модель использовать из стандарта
- Например, «резистор, пленка, <1 МОм» или «Многоконтактный разъем».
- Из стандартной модели компонентов узнайте, что, если есть сложность необходим параметр, и найдите значение этого параметра для этого компонента
- Например, количество контактов для разъема или количество ворот для микросхемы
- Из стандартной компонентной модели узнайте, что кривая термического напряжения применяется, и найдите значение температура в эксплуатации для этого компонента
- Частота отказов разъемов может незначительно меняться с температурой, в то время как частота отказов конденсаторов может сильно меняться.
- Из стандартной модели компонентов узнайте, что, если есть частичное напряжение параметр нужен, какой кривая напряжения детали применяется, и найдите значение параметра напряжения детали для этого компонента в этом приложении.
- Частичное напряжение может представлять собой приложенную мощность как долю от номинальной мощности компонента или приложенное напряжение как долю от номинального напряжения.
- Из стандартной модели компонентов найдите базовая частота отказов для этого компонента и измените его в соответствии с параметром сложности, Рабочая Температура и кривая термического напряжения, параметр напряжения детали и кривая напряжения детали, с арифметическими операциями, указанными в стандарте. Теперь это ожидаемая частота отказов для этого компонента в этом приложении.
- Сложите все результаты для каждого компонента в системе, чтобы найти общую интенсивность отказов для всех компонентов в этой системе.
Могут использоваться другие параметры глобальной модификации, которые, как предполагается, оказывают одинаковое влияние на интенсивность отказов каждого компонента. Самыми обычными являются окружение, например почва мягкая или же бортовой, коммерческий, а также процесс обеспечения качества закупок. Стандарты определяют общие множители для этих различных вариантов.