三参数Weibull分布拟合LED照明灯寿命的优势较为明显，但要得到三参数Weibull分布参数较为精确的点估计较为困难。目前常用的参数估计方法有极大似然法、矩估计法、Bayes估计法等，由于其计算的方程复杂，导致软件编程繁琐，不易掌握，而且也不一定能得到参数估计。鉴于此，文章针对恒加试验提出一种简便地求解三参数Weibull分布参数估计的方法，该方法不涉及超越方程的求解问题，软件编程相当简单，且统计思想清晰。通过LED照明灯恒加试验下的几个案例数据说明方法的应用，并与已有的方法做了对比分析。

为了解决某型加速度计进行可靠性寿命试验最小试验样本量难以确定的难题, 基于可靠性统计推断理论和机电产品寿命分布特点,提出一种结合原始数据修正、分布模型建立和抽样方法设计的适合于工程应用的最小样本量抽样方法。通过该方法得到了该型加速度计进行可靠性寿命试验的样本量为11, 并进行了试验验证。结果表明, 该抽样方法计算得到的先验参数值与原值之间的相对误差不超过1.5%, 可以满足工程应用。

针对空间环境下的大面阵光学望远镜的大尺寸快门, 设计了一种关于空间环境的高保真寿命试验方案。该方案以大口径真空罐为平台, 充分考虑了大尺寸快门在空间运行时面临的复杂环境因素, 为其提供了极为真实的在轨运行环境。针对该快门在轨开合100万次的寿命指标, 设计了具体的试验方案, 并搭建了高保真空间环境试验平台, 利用加速寿命试验的原理使快门机构在真空罐中运行。结果表明该试验方案可为快门提供极为真实的空间在轨运行环境, 能够支撑其完成100万次的开合动作。

探测器是航天有效载荷中完成光电转换的核心部件, 且一旦发射升空, 几乎不可能对其进行维护、修理和更换。采用经过筛选的无寿命数据的商业红外探测器存在风险, 热电制冷器(TEC)的使用寿命是探测器组件寿命的薄弱环节, 其可靠性对探测器的正常使用具有重要影响。因此, 对红外探测器组件的寿命试验研究至关重要。首先分析了某航天载荷红外探测器的工作模式及TEC的失效机理, 制定了恒定应力结合定数截尾的加速寿命试验方案降低时间成本; 然后, 从硬件和软件的两个部分详细地阐述了红外探测器寿命试验系统的搭建, 并展示了设备实物图和红外探测器温度循环效果图; 最后, 运行寿命试验系统, 试验时间累积约170 d, 红外探测器温度循环累积约30 000次。试验结果指出: 两种型号星载红外探测器经过寿命试验后G12180相对光谱响应率最大变化1.45%, G12183相对光谱响应率最大变化444%, G12180组件热电制冷器制冷驱动电流最大增加了4.30%, G12183组件热电制冷器制冷驱动电流最大增加了750%, 探测器组件的使用寿命和性能变化满足航天载荷需求。

某型加速度计是影响火箭弹控制舱贮存寿命的薄弱环节, 针对历年统计的加速度计的成败型不完全故障数据, 将“保序回归”和“变样本Pearson χ2拟合优度检验与极小卡方估计”相结合, 解决了加速度计失效频率的“倒挂”问题, 给出了分布参数并对分布函数进行了Pearson拟合优度检验。结果显示, I型极大值和威布尔分布适用于加速度计的寿命分布, 但I型极大值不具有可加速性, 因而选择威布尔分布作为寿命分布。得到了置信度0. 90、可靠度0. 95时加速度计自然贮存寿命。加速度计在90 ℃下的加速系数K=7. 2695, 预估了部分批次加速度计加速寿命试验时间, 对加速寿命试验时间规划、经费预算具有工程实际意义。

开展了固体润滑轴承组件的真空加速寿命试验，以验证固体润滑轴承组件的设计是否满足在轨寿命要求。研究了MoS2基薄膜固体润滑轴承组件在小角度摆动情况下的寿命。试验采用4对轴承模拟在轨±6°连续往复摆动，通过检测轴承组件工作时的摩擦力矩、电机电流和轴承温升判断轴承运行状态。结果显示，寿命试验运行正常，累计摩擦次数为6.2×107次。寿命试验后对轴承进行了尺寸精度和旋转精度复测，然后对轴承组件进行了解剖分析。复测结果显示，轴承尺寸精度和旋转精度与试验前一致，轴承润滑状态良好。试验结果验证了固体润滑轴承组件寿命满足在轨任务要求，为其它空间相机小角度摆动的扫描机构固体润滑轴承组件的长寿命设计提供了依据。

某型加速度计是影响火箭弹控制舱贮存寿命的薄弱环节, 针对历年统计的加速度计的成败型不完全故障数据, 将“保序回归”和“变样本Pearson χ2拟合优度检验与极小卡方估计”相结合, 解决了加速度计失效频率的“倒挂”问题, 给出了分布参数并对分布函数进行了Pearson拟合优度检验。结果显示, I型极大值和威布尔分布适用于加速度计的寿命分布, 但I型极大值不具有可加速性, 因而选择威布尔分布作为寿命分布。得到了置信度0.90、可靠度0.95时加速度计自然贮存寿命。加速度计在90 ℃下的加速系数K=7.2695, 预估了部分批次加速度计加速寿命试验时间, 对加速寿命试验时间规划、经费预算具有工程实际意义。

为了提升关节轴承寿命试验机在线磨损量检测的精度, 以自制的关节轴承寿命试验机为研究对象, 对寿命试验机磨损量检测系统进行了分析和建模。介绍了关节轴承磨损量在线检测原理, 分析了影响磨损量检测精度的误差因素。然后以多体系统运动学理论为基础, 建立了关节轴承寿命试验机磨损量检测系统综合误差模型。通过实验检测得到磨损量检测系统由于载荷变化而产生的磨损量检测误差(简称载荷误差), 并依据上述实验参数, 采用有限元仿真的方法对载荷误差实验工况下的综合误差模型进行了验证。实验与计算结果表明, 实验值与计算值最大相差0.028 mm, 除基准值外两者最小误差为0.012 mm。计算值与实验值较为接近, 验证了此工况条件下多体综合误差模型的正确性。

针对红外组件可靠性试验环境的自动控制及失效保护要求，设计了一种自动化试验环境监控系统。系统采用可编程逻辑控制器(PLC)为控制核心，通过Profibus-DP总线通信对整个监控系统进行高速集中控制，实时监测现场设备状态，协调控制现场设备按序运行，实现试验真空的自动维持以及在真空失效时的报警保护。同时基于Wincc flexible软件设计了触摸屏人机操作界面，对设备运行数据的实时显示及存储。最后对该监控系统进行了实验验证，实验结果表明，该系统运行稳定可靠，自动维持的真空度优于10^-4 Pa，自动维持的温度低于90 K，可满足红外组件寿命试验的要求。