航天发动机阀门寿命试验自动测试系统的研制

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1、硕士学位论文航天发动机阀门寿命试验自动测试系统的研制DEVELOPMENTONAUTOMATICTESTSYSTEMOFAREO-ENGINEVALVELIFETEST温世乾哈尔滨工业大学2018年7月国内图书分类号：TH863学校代码：10213国际图书分类号：621密级：公开工程硕士学位论文航天发动机阀门寿命试验自动测试系统的研制硕士研究生：温世乾导师：刘亚忠副教授申请学位：工程硕士学科：机械工程所在单位：机电工程学院答辩日期：2018年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TH863U.D.C:621DissertationfortheMa

2、sterDegreeinEngineeringDEVELOPMENTONAUTOMATICTESTSYSTEMOFAERO-ENGINEVALVELIFETESTCandidate：WenShiqianSupervisor：AssociateProf.LiuYazhongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechanicalEngineeringAffiliation：SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence：July,2018Degree-Conf

3、erring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随着我国航天事业的发展，长征系列火箭步入了高密度发射阶段，这对火箭的生产周期和可靠性提出了更高的要求。阀门作为火箭发动机的核心部件，保证其正常工作对火箭的成功发射有着重要意义。因此，提升阀门寿命试验效率和阀门的可靠性将对我国航天事业的发展产生积极的促进作用。目前，阀门标准体系已经比较完善，标准阀门的寿命试验基本能够实现自动化。但对于某些领域的特殊阀门，一般采用传统的手工方式或专用的非标设备进行试验。关于阀门寿命模型，两参数的威布尔分布已被广泛认可，

4、而对于高可靠性产品在定时截尾寿命试验中出现的大量无失效数据，基于贝叶斯统计学的可靠性分析脱颖而出。由于当前航天发动机阀门寿命试验为全手工操作并且缺乏有效的可靠性评估指导生产，难以满足实际需求，因此有待研制专用设备实现阀门寿命试验的自动化并建立有效的阀门可靠性评估方法。本文针对8种类型航天发动机阀门的寿命试验规程和自动化控制的需要，确定系统的指标。在系统指标的基础上，对阀门寿命试验自动测试系统进行总体设计，并完成系统试验台的设计和搭建。基于系统指标和系统试验台结构，确定气路控制系统的结构并完成系统硬件电路的设计、搭建以及STM32嵌入式程序的编写。利用MFC和Access数

5、据库，对阀门寿命试验自动测试系统的上位机软件进行设计，从而实现阀门寿命试验的自动化以及相关数据信息的存储和管理等功能，完成阀门寿命试验自动测试系统的研制。在完成阀门寿命试验自动测试系统性能测试后选择典型阀门进行试验，并通过贝叶斯方法对无失效试验数据进行分析，建立阀门的威布尔分布寿命模型，实现对阀门的可靠性评估。通过对航天发动机阀门寿命试验自动测试系统的研制，实现了阀门寿命试验的自动化和高效化，并且在数据库和可靠性评估方法建立的基础上，可以在不断的试验中通过更多的数据支持完善阀门的可靠性评估和阀门生产的评价，为研究和实践提供指导。关键词：阀门寿命试验；自动化；寿命模型；贝叶

6、斯；可靠性-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofChina’sspaceindustry,theLongMarchSeriesrocketshaveenteredthestageofhigh-densitylaunches,whichputshigherrequirementsontheproductioncycleandreliabilityofrockets.Valveisacorecomponentoftherocketengineandensuringitsnormaloperationisofgreatsig

7、nificancetothesuccessfullaunchoftherocket.Therefore,improvingtheefficiencyofthevalvelifetestandthereliabilityofthevalvewillhaveapositiveeffectonthedevelopmentofChina'sspaceindustry.Atpresent,thevalvestandardsystemisrelativelycomplete,andthelifetestofstandardvalvecan