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电子产品分析方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

2022-10-26 04:41:44 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及检测技术领域,特别是涉及一种电子产品分析方法、装置、计算机设备及存储介质。


背景技术:

2.随着装备技术与信息技术的革新和飞速发展,产品也向综合化、信息化和智能化快速发展,对产品的可靠性和测试性也提出了越来越高的要求。
3.现有技术中,对产品的可靠性建模和测试性建模是分开的,由于可靠性与测试性发展时间起点以及受到重视的程度不同,设计人员开展产品可靠性和测试性建模能力、分析的深度及工作开展的细化程度都存在较大的差异,会导致可靠性模型与测试性模型形式各异、相同参数在不同模型中不匹配及状态不一致等问题,严重影响产品可靠性和测试性设计分析效率与结果准确性。


技术实现要素:

4.基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够高效的对产品的可靠性和测试性进行协同建模,提高产品可靠性和测试性设计分析效率与结果准确性的电子产品分析方法、装置、计算机设备及存储介质。
5.第一方面,本技术提供了一种电子产品分析方法。所述方法包括:
6.对所述电子产品进行仿真分析,以得到所述电子产品的故障信息和各层级;
7.根据所述故障信息和各所述层级构建故障传递模型;
8.基于所述故障传递模型,对所述电子产品进行故障影响分析和故障树分析,以得到所述电子产品可靠性分析结果;
9.基于所述故障传递模型,构建相关性矩阵,并根据所述相关性矩阵得到所述电子产品的测试性分析结果。
10.在其中一个实施例中,所述对所述电子产品进行仿真分析,以得到所述电子产品的故障信息和各层级,包括:
11.根据所述电子产品的任务剖面确定所述电子产品的载荷剖面;
12.确定所述电子产品的各层级和各所述层级中各节点的功能,并构建所述电子产品的数字样机模型;
13.基于所述数字样机模型建立所述电子产品的应力仿真模型,并将所述载荷剖面施加在所述应力仿真模型上,求解得到所述载荷剖面下所述电子产品的应力剖面和关键失效部位;
14.根据所述关键失效部位和实际故障数据,确定所述电子产品的各节点的潜在故障机理分析结果,其中,所述潜在故障机理分析结果包括潜在故障模式、潜在故障机理和故障物理模型;
15.根据所述潜在故障机理分析结果和所述电子产品的功能结构,确定不同潜在故障
机理对应的故障检测方法,并分析故障传递路径;
16.基于所述电子产品的各节点的不同潜在故障机理对应的故障物理模型,确定各节点在应力剖面下的潜在故障机理的故障前时间;
17.根据所述电子产品的各节点的故障物理模型的模型参数,确定故障物理模型参数矩阵,并根据所述故障物理模型参数矩阵、故障物理模型、所述应力剖面中的应力序列和不同应力量值的作用时间,确定各节点的大样本故障前时间;
18.根据各节点的大样本故障前时间,确定各节点的故障概率;
19.其中,所述故障信息包括所述潜在故障模式、潜在故障机理、故障物理模型、故障检测方法、故障传递路径和故障概率。
20.在其中一个实施例中,所述根据所述故障信息和各所述层级构建故障传递模型,包括:
21.按照各所述层级构建所述电子产品的层次图,建立各所述节点的功能与对应节点的关联关系;
22.建立各所述节点与对应节点的潜在故障模式、潜在故障机理、故障物理模型、故障检测方法、故障传递路径和故障概率之间的关联关系;
23.根据各所述节点的潜在故障模式、潜在故障机理、故障物理模型、故障检测方法、故障传递路径、故障概率以及真实故障信息,确定各所述节点之间的故障传递关系,以完成所述故障传递模型的构建。
24.在其中一个实施例中,所述基于所述故障传递模型,对所述电子产品进行故障影响分析和故障树分析,以得到所述电子产品可靠性分析结果,包括:
25.根据所述故障传递模型中各节点的故障信息和功能,对所述电子产品进行故障影响分析,以得到表格化的故障影响分析结果;
26.根据所述故障影响分析结果,分析各所述节点的关键故障的故障原因和故障影响;
27.根据所述故障影响分析结果中各所述节点的故障发生概率和严酷度确定顶事件,根据所述故障传递模型的图形化故障和传递关系,结合所述故障传递模型的逻辑关系,按逆序建模方式生成故障树;
28.对所述故障树进行定量和定性分析,得到所述可靠性分析结果,其中,所述可靠性分析结果包括所述顶事件的最小割集、所述顶事件发生概率、概率重要度、结构重要度和关键重要度。
29.在其中一个实施例中,所述基于所述故障传递模型,构建相关性矩阵,包括:
30.查找各所述层级中最低层级中各节点的故障模式,将所述最低层级中节点的故障模式组成故障模式集合;
31.查找所述故障传递模型中的所有测试点,将所有测试点的测试组成测试集;
32.从所述测试集中按照顺序选中第i个测试作为目标测试,i为大于等于1且小于等于所述测试集中的测试的总个数的整数;
33.从所述所有测试点中查询所述目标测试所属的目标测试点,通过所述目标测试点与输出端口之间的连线找到所述输出端口;
34.查询所述输出端口包含的所有的故障模式,并以各所述故障模式为顶事件绘制故
障树,并将各所述故障树构成故障树集合;
35.从所述故障模式集合中按顺序选择第j个故障模式作为目标故障模式,将所述目标故障模式输入到所述故障树集合中的所有故障树中,以得到所述相关性矩阵中位于第j行第i列元素的值,其中,所述j为大于等于1且小于等于所述所有的故障模式的总个数的整数。
36.在其中一个实施例中,所述从所述故障模式集合中按顺序选择第j个故障模式作为目标故障模式,将所述目标故障模式输入到所述故障树集合中的所有故障树中,以得到所述相关性矩阵中位于第j行第i列元素的值,包括:
37.在调用故障影响分析算法确定所述目标故障模式为真、且所述顶事件发生的情况下,则确定所述相关性矩阵中位于第j行第i列元素的值等于第一预设值,其中,所述第一预设值用于表征所述目标故障模式与所述目标测试之间具备相关性。
38.在其中一个实施例中,所述方法还包括:
39.在调用故障影响分析算法确定所述目标故障模式为真、且所述顶事件未发生的情况下,则确定所述相关性矩阵中位于第j行第i列元素的值等于第二预设值,其中,所述第二预设值用于表征所述目标故障模式与所述目标测试之间不具备相关性。
40.第二方面,本技术还提供了一种电子产品分析装置,所述装置包括:
41.仿真模块,用于对所述电子产品进行仿真分析,以得到所述电子产品的故障信息和各层级;
42.模型构建模块,用于根据所述故障信息和各所述层级构建故障传递模型;
43.第一获取模块,用于基于所述故障传递模型,对所述电子产品进行故障影响分析和故障树分析,以得到所述电子产品可靠性分析结果;
44.第二获取模块,用于基于所述故障传递模型,构建相关性矩阵,并根据所述相关性矩阵得到所述电子产品的测试性分析结果。
45.第三方面,本技术还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
46.对所述电子产品进行仿真分析,以得到所述电子产品的故障信息和各层级;
47.根据所述故障信息和各所述层级构建故障传递模型;
48.基于所述故障传递模型,对所述电子产品进行故障影响分析和故障树分析,以得到所述电子产品可靠性分析结果;
49.基于所述故障传递模型,构建相关性矩阵,并根据所述相关性矩阵得到所述电子产品的测试性分析结果。
50.第四方面,本技术还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
51.对所述电子产品进行仿真分析,以得到所述电子产品的故障信息和各层级;
52.根据所述故障信息和各所述层级构建故障传递模型;
53.基于所述故障传递模型,对所述电子产品进行故障影响分析和故障树分析,以得到所述电子产品可靠性分析结果;
54.基于所述故障传递模型,构建相关性矩阵,并根据所述相关性矩阵得到所述电子产品的测试性分析结果。
55.上述电子产品分析方法、装置、计算机设备及存储介质,通过对电子产品进行仿真分析,以得到电子产品的故障信息和各层级,然后根据故障信息和各层级构建故障传递模型,再基于故障传递模型,对电子产品进行故障影响分析和故障树分析,以得到电子产品可靠性分析结果,以及基于故障传递模型,构建相关性矩阵,并根据相关性矩阵得到电子产品的测试性分析结果。通过故障信息和各层级构建出的故障传递模型,能够实现电子产品的可靠性与相关性协同分析,即故障传递模型为基于可靠性和测试性协同构建的模型,通过对电子产品的可靠性和测试性协同建模能够提高电子产品可靠性和测试性的设计分析效率与结果准确性。
附图说明
56.图1是本技术实施例提供的电子产品分析方法的流程示意图之一;
57.图2是本技术实施例提供的另一种电子产品分析方法的流程示意图;
58.图3是本技术实施例提供的另一种电子产品分析方法的流程示意图;
59.图4是本技术实施例提供的另一种电子产品分析方法的流程示意图;
60.图5是本技术实施例提供的另一种电子产品分析方法的流程示意图;
61.图6是本技术实施例提供的电子产品分析装置的结构框图;
62.图7是本技术一个实施例中计算机设备内部结构图。
具体实施方式
63.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
64.本技术实施例提供的电子产品分析方法、装置、计算机设备及可读存储介质,旨在实现电子产品的可靠性与测试性的协同建模及分析。下面将通过实施例并结合附图具体地对本技术的技术方案以及本技术的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体地实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。
65.需要说明的是,本技术实施例提供的电子产品分析方法,其执行主体可以是电子产品分析装置,该电子产品分析装置可以通过软件、硬件或者软硬件结合的方式实现成为计算机设备的部分或者全部,计算机设备可以是用于电子产品分析的服务器(或者终端)。下述方法实施例中,均以执行主体是计算机设备为例来进行说明。可以理解的是,下述方法实施例提供的电子产品分析方法,也可以应用于包括终端和服务器的系统,并通过终端和服务器的交互实现。
66.在一个实施例中,如图1所示,图1是本技术实施例提供的电子产品分析方法的流程示意图之一,包括以下步骤:
67.s101、对电子产品进行仿真分析,以得到电子产品的故障信息和各层级。
68.具体的,本实施例中的电子产品可以是飞机和舰艇等大型电子产品,也可以是家电或者工业机器等中小电子产品。仿真分析能够克服传统可靠性或者测试性分析方法过于依赖经验数据的弊端,在经验数据获取困难的情况下依然能保证可靠性或者测试性分析的
精度,为可靠性或者测试性模型的设计提供有效支撑。
69.s102、根据故障信息和各层级构建故障传递模型。
70.其中,故障信息包括潜在故障模式、潜在故障机理、故障物理模型、故障检测方法、故障传递路径和故障概率中的部分或全部。
71.s103、基于故障传递模型,对电子产品进行故障影响分析和故障树分析,以得到电子产品可靠性分析结果。
72.具体的,故障影响分析和故障树分析均是对电子产品的可靠性分析。
73.s104、基于故障传递模型,构建相关性矩阵,并根据相关性矩阵得到电子产品的测试性分析结果。
74.具体的,可靠性表征的是电子产品某个检测点是否存在故障,测试性表征的是在这个检测点是否能检测到是否存在故障。
75.本实施例中,相关性矩阵具体指的是测试点的故障与测试点的测试之间的相关性。
76.本实施例提供的电子产品分析方法,通过对电子产品的可靠性和测试性协同进行建模,获得故障传递模型,然后通过故障传递模型能够同时实现电子产品的可靠性分析和测试性分析。能够避免设计人员开展产品可靠性、测试性建模能力、分析的深度及工作开展的细化程度存在的差异,使电子产品的可靠性和测试性融合为一个有机的整体,进而能够切实提高电子产品可靠性和测试性的设计分析效率与结果准确性。
77.如图2所示,图2是本技术实施例提供的另一种电子产品分析方法的流程示意图,本实施例涉及的是如何对电子产品进行仿真分析,以得到电子产品的故障信息和各层级的一种可选的方式。在上述实施例的基础上,s101包括以下步骤:
78.s201、根据电子产品的任务剖面确定电子产品的载荷剖面。
79.本实施例中,根据电子产品的任务剖面确定电子产品的载荷剖面的过程为根据电子产品在寿命周期内的任务要求和状态,按阶段进行划分与描述,得到其任务剖面集合。对电子产品各个任务剖面进行分析,确定其对应的载荷剖面。具体的,载荷剖面内的载荷类型一般分为环境载荷和工作载荷。
80.s202、确定电子产品的各层级和各层级中各节点的功能,并构建电子产品的数字样机模型。
81.其中,确定电子产品的各层级的过程为对产品的功能特点、结构参数、材料参数和加工工艺参数等进行分析,然后根据分析结果,确定电子产品的分层层级。需要说明的是,本实施例中电子产品的分层层级由高到低分可以为系统级、模块级和组件级三个层级,但不限于三个层级,可以根据实际情况具体分层级。
82.具体的,节点指代同一层级中的不同构件,如对电脑进行分层级,电脑包括三个层级,第一层级为系统层级,系统层级包括电脑。第二层级为模块层级,第二层级可以包括主机和显示器,主机和显示器就是模块级中的两个节点。第三层级可以为组件级,例如第二层级的主机包括组件a、组件b和组件c。在对电子产品进行分层级后,同一层级中包括至少一个节点,每个节点都能够梳理出其所实现的功能。
83.本实施例中,数字样机模型包括二维数字样机模型和三维数字样机模型。
84.s203、基于数字样机模型建立电子产品的应力仿真模型,并将载荷剖面施加在应
力仿真模型上,求解得到载荷剖面下电子产品的应力剖面和关键失效部位。
85.具体的,给数字样机模型赋材料、约束、参数、力和环境生成应力仿真模型,将环境载荷和工作载荷施加在应力仿真模型上,求解得到载荷剖面下装备产品对应的应力剖面和关键失效部位。其中,应力仿真模型包括有限元模型或者电气物理模型等。应力剖面包含载荷条件下装备产品的热应力状态和振动应力状态等。
86.s204、根据关键失效部位和实际故障数据,确定电子产品的各节点的潜在故障机理分析结果,其中,潜在故障机理分析结果包括潜在故障模式、潜在故障机理和故障物理模型。
87.具体的,实际故障数据包括实际失效分析结果、外场或者实验室故障数据。本实施例中,在确定电子产品的各节点的潜在故障机理分析结果后,还为潜在故障机理进行优先级划分,梳理常用故障物理模型中的几何结构参数、材料属性参数、工艺参数、电参数、应力参数和模型修正因子等模型参数。
88.s205、根据潜在故障机理分析结果和电子产品的功能结构,确定不同潜在故障机理对应的故障检测方法,并分析故障传递路径。
89.具体的,故障传递路径用于为故障传递模型的构建提供依据。
90.s206、基于电子产品的各节点的不同潜在故障机理对应的故障物理模型,确定各节点在应力剖面下的潜在故障机理的故障前时间。
91.具体的,先根据电子产品的各节点的不同潜在故障机理对应的故障物理模型,计算电子产品各节点在应力剖面下的应力损伤;对于过应力型故障机理,如果电子产品的节点承受的应力水平超过了其所能承受的上限,则认为节点发生了故障,故障前时间为0。如果电子产品的承受的应力水平没超过其所能承受的上限,则可继续后续分析,即对于损耗型故障机理,可根据故障物理模型求得电子产品节点在各应力水平下各潜在故障机理的故障前时间或故障前循环次数,故障前循环次数可对应换算成故障前时间。
92.s207、根据电子产品的各节点的故障物理模型的模型参数,确定故障物理模型参数矩阵,并根据故障物理模型参数矩阵、故障物理模型、应力剖面中的应力序列和不同应力量值的作用时间,确定各节点的大样本故障前时间。
93.本实施例中,确定各节点的大样本故障前时间主要用到了蒙特卡洛和累积损伤分析。过程具体是:根据电子产品各节点的故障物理模型中用到的几何结构参数、材料属性参数、工艺参数、电参数、应力参数和模型修正因子等模型参数,结合应力剖面,确定蒙特卡洛随机抽样需抽取的参数种类,多次抽取得到故障物理模型参数矩阵;将故障物理模型参数矩阵带入故障物理模型中,结合应力剖面中的应力序列和不同应力量值的作用时间,分析电子产品各节点在不同应力量值作用下的损伤,进行损伤累积计算得到装备产品各节点的大样本故障前时间。
94.s208、根据各节点的大样本故障前时间,确定各节点的故障概率,其中,故障信息包括潜在故障模式、潜在故障机理、故障物理模型、故障检测方法、故障传递路径和故障概率。
95.本实施例的分层层级包括系统级、模块级和组件级三个层级,则根据各节点的大样本故障前时间,确定各节点的故障概率具体过程为:
96.利用电子产品各组件级的各节点大样本故障前时间,通过多个潜在故障机理的故
障时间分布融合,得到电子产品各组件级的各节点的故障概率。
97.对电子产品各模块级内的各组件级中各节点的故障概率进行多点故障分布融合,得到电子产品各模块级中各节点的故障概率。
98.对电子产品各模块级中各节点的故障概率进行多点故障分布融合,得到电子产品的系统级节点的故障概率,即电子产品的故障概率。
99.在一个实施例中,如图3所示,图3是本技术实施例提供的另一种电子产品分析方法的流程示意图,本实施例涉及的是如何根据故障信息和各层级构建故障传递模型的一种可选的方式。在上述实施例的基础上,s102包括以下步骤:
100.s301、按照各层级构建电子产品的层次图,建立各节点的功能与对应节点的关联关系。
101.具体的,每个层级中包括多个节点,任意节点与其对应功能相关联。
102.s302、建立各节点与对应节点的潜在故障模式、潜在故障机理、故障物理模型、故障检测方法、故障传递路径和故障概率之间的关联关系。
103.具体的,在意构建的电子产品的层次图以及关联功能的基础上,按照不同的产品层次对象将收集到的潜在故障模式、潜在故障机理、故障物理模型、故障检测方法、故障传递路径和故障概率进行分类,将不同层次节点发生的潜在故障模式、潜在故障机理、故障物理模型、故障检测方法、故障传递路径和故障概率按照图形方式表征在层次图中,与节点层次和功能相对应。
104.需要说明的是,本实施例中的潜在故障模式、潜在故障机理、故障物理模型、故障检测方法、故障传递路径和故障概率均来自于仿真分析或者实际数据。
105.s303、根据各节点的潜在故障模式、潜在故障机理、故障物理模型、故障检测方法、故障传递路径、故障概率以及真实故障信息,确定各节点之间的故障传递关系,以完成故障传递模型的构建。
106.具体的,本实施例中利用有向箭头来表征各节点之间的故障传递关系。需要说明的是,箭头两端的节点可以是同一层级,也可以是不同层级。
107.本实施例的电子产品方法,构建的故障传递模型能够对复杂电子产品中不同层级之间、同一层级各个节点之间的逻辑关系和故障影响传递关系进行表征,形成一套可从底层元器件故障机理到设备与系统层级产品可靠性与测试性模型表征与分析的技术方法,可显著提高电子产品可靠性与测试性设计分析结果的可信度。
108.如图4所示,图4是本技术实施例提供的另一种电子产品分析方法的流程示意图,本实施例涉及的是如何基于故障传递模型,对电子产品进行故障影响分析和故障树分析,以得到电子产品可靠性分析结果的一种可选的方式。在上述实施例的基础上,s103包括以下步骤:
109.s401、根据故障传递模型中各节点的故障信息和功能,对电子产品进行故障影响分析,以得到表格化的故障影响分析结果。
110.具体的,故障影响分析为fmeca,获取表格化的fmeca包括如下过程:
111.将故障传递模型中每一层级各个节点的故障信息输入到功能fmeca表格中,作为对应电子产品节点的故障模式;
112.将故障传递模型中每一层级各个节点的功能信息输入到功能fmeca表格中,作为
对应电子产品节点的功能;
113.将故障传递模型中每一层级各个节点的高一层次故障模式输入到功能fmeca表格中,作为对应电子产品节点的故障影响;
114.将故障传递模型中每一层级各个节点的故障模式输入到功能fmeca表格中作为对应电子产品节点高一层次的故障原因;
115.将故障传递模型中每一层级各个节点的故障发生概率输入到功能fmeca表格中作为对应电子产品节点的故障模式发生概率;
116.通过以上步骤将故障传递模型中的信息输入到功能fmeca表中的对应位置,自动地完成初步的功能fmeca。功能fmeca可用于对电子产品的可靠性进行分析。
117.s402、根据故障影响分析结果,分析各节点的关键故障的故障原因和故障影响。
118.其中,关键故障指的是对电子产品影响最大的故障,比如可以直接导致电子产品无法工作的故障。
119.s403、根据故障影响分析结果中各节点的故障发生概率和严酷度确定顶事件,根据故障传递模型的图形化故障和传递关系,结合故障传递模型的逻辑关系,按逆序建模方式生成故障树。
120.需要说明的是,按逆序建模方式生成故障树的方法为本领域人员所熟知,在此不再赘述。
121.s404、对故障树进行定量和定性分析,得到可靠性分析结果,其中,可靠性分析结果包括顶事件的最小割集、顶事件发生概率、概率重要度、结构重要度和关键重要度。
122.需要说明的是,顶事件的最小割集、顶事件发生概率、概率重要度、结构重要度和关键重要度为本领域人员所熟知,在此不再赘述。
123.如图5所示,图5是本技术实施例提供的另一种电子产品分析方法的流程示意图,本实施例涉及的是如何基于故障传递模型,构建相关性矩阵的一种可选的方式。在上述实施例的基础上,s104包括以下步骤:
124.s501、查找各层级中最低层级中各节点的故障模式,将最低层级中节点的故障模式组成故障模式集合。
125.s502、查找故障传递模型中的所有测试点,将所有测试点的测试组成测试集。
126.具体的,测试点可以是两个节点连线上的任一点,也包括节点上与节点连线的端点。
127.s503、从测试集中按照顺序选中第i个测试作为目标测试,i为大于等于1且小于等于测试集中的测试的总个数的整数。
128.s504、从所有测试点中查询目标测试所属的目标测试点,通过目标测试点与输出端口之间的连线找到输出端口。
129.s505、查询输出端口包含的所有的故障模式,并以各故障模式为顶事件绘制故障树,并将各故障树构成故障树集合。
130.s506、从故障模式集合中按顺序选择第j个故障模式作为目标故障模式,将目标故障模式输入到故障树集合中的所有故障树中,以得到相关性矩阵中位于第j行第i列元素的值,其中,j为大于等于1且小于等于所有的故障模式的总个数的整数。
131.在一个实施例中,从故障模式集合中按顺序选择第j个故障模式作为目标故障模
式,将目标故障模式输入到故障树集合中的所有故障树中,以得到相关性矩阵中位于第j行第i列元素的值,包括:
132.在调用故障影响分析算法确定目标故障模式为真、且顶事件发生的情况下,则确定相关性矩阵中位于第j行第i列元素的值等于第一预设值,其中,第一预设值用于表征目标故障模式与目标测试之间具备相关性。
133.本实施例中,第一预设值为1,但不限于1。
134.需要说明的是,目标故障模式发生后,若能将目标故障模式影响沿着模型中的输入、输出端口以及节点之间的连线按照功能执行的方向向后传递,并达到一个测试点,则认为该目标故障模式与可到达的目标测试具有相关性。
135.电子产品中的目标故障模式与目标测试具有相关性,则若由目标故障模式发生可推出目标测试不通过,则称目标故障模式与目标测试相关,若由目标测试通过可推出目标故障模式未发生,则称目标测试与目标故障模式相关,若目标故障模式与目标测试可以互推,则称二者互相关,或者目标测试是一个对称测试。
136.在一个实施例中,电子产品分析方法还包括:
137.在调用故障影响分析算法确定目标故障模式为真、且顶事件未发生的情况下,则确定相关性矩阵中位于第j行第i列元素的值等于第二预设值,其中,第二预设值用于表征目标故障模式与目标测试之间不具备相关性。
138.本实施例中,第二预设值为0,但不限于0。
139.在一个具体的实施例中,故障模式集合为f=[f1,f2,

,fm],测试集为t=[t1,t2,

,tn],故障树集合为tr=[tr1,tr2,

,tro],则构建相关性矩阵的具体过程为:
[0140]
1)从测试集t=[t1,t2,

,tn]中按顺序选中一个测试tj开始进行分析;
[0141]
2)查询测试tj所属的测试点,通过测试点与输出端口之间的连线找到测试点相连的输出端口;
[0142]
3)查询该输出端口包含的所有故障模式,并以各故障模式为顶事件绘制故障树,形成故障树集合tr=[tr1,tr2,

,tro];
[0143]
4)从故障模式集合f=[f1,f2,

,fm]中按顺序选择一个故障模式fi,将其代入到故障树集合中的所有故障树中,调用故障影响分析算法分别判断仅该故障模式fi为真时,故障树顶事件是否会发生。若故障树顶事件会发生,则故障模式fi与测试tj具有相关性,并将相关性矩阵中的相应位置ft
ij
的值赋为1;否则,若所有的故障树顶事件都不会发生时,则ft
ij
=0;
[0144]
其中,故障影响分析算法主要将模块的故障模式值代入模型中分别求解各个输出端口的状态值,也即是一种故障传播的推演过程。
[0145]
5)判断故障模式集中下一个故障模式f
i 1
与测试tj的相关性,直到判断完所有故障模式,完成相关性矩阵中第j列矢量tj=[ft
1j
,ft
2j
,

,ft
mj
]
t
的结果分析。
[0146]
6)判断测试集中下一个测试t
j 1
与故障模式集的相关性,完成相关性矩阵中第j 1列矢量t
j 1
=[ft
1j 1
,ft
2j 1
,

,ft
mj 1
]
t
的结果分析,直到测试集中的所有测试均完成了相关性分析,相关性矩阵构建完成,相关性矩阵的形式如表1所示。
[0147]
表1相关性矩阵形式
[0148][0149]
本实施例提供的电子产品分析方法,通过构建出相关性矩阵,实现故障模式与测试之间相关性的判断,即实现了可靠性与测试性的相关性判断。
[0150]
应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0151]
基于同样的发明构思,本技术实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的电子产品分析方法的电子产品分析装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个电子产品分析装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于基于故障物理的可靠性与测试性协同建模方法的限定,在此不再赘述。
[0152]
在其中一个实施例中,如图6所示,图6是本技术实施例提供的电子产品分析装置的结构框图,该装置600包括:
[0153]
仿真模块601,用于对电子产品进行仿真分析,以得到电子产品的故障信息和各层级;
[0154]
模型构建模块602,用于根据故障信息和各层级构建故障传递模型;
[0155]
第一获取模块503,用于基于故障传递模型,对电子产品进行故障影响分析和故障树分析,以得到电子产品可靠性分析结果;
[0156]
第二获取模块604,用于基于故障传递模型,构建相关性矩阵,并根据相关性矩阵得到电子产品的测试性分析结果。
[0157]
在其中一个实施例中,仿真模块601包括:
[0158]
第一确定模块,用于根据电子产品的任务剖面确定电子产品的载荷剖面。
[0159]
第二确定模块,用于确定电子产品的各层级和各层级中各节点的功能,并构建电子产品的数字样机模型。
[0160]
第三确定模块,用于基于数字样机模型建立电子产品的应力仿真模型,并将载荷
剖面施加在应力仿真模型上,求解得到载荷剖面下电子产品的应力剖面和关键失效部位。
[0161]
第四确定模块,用于根据关键失效部位和实际故障数据,确定电子产品的各节点的潜在故障机理分析结果。
[0162]
第五确定模块,用于根据潜在故障机理分析结果和电子产品的功能结构,确定不同潜在故障机理对应的故障检测方法,并分析故障传递路径。
[0163]
第六确定模块,用于基于电子产品的各节点的不同潜在故障机理对应的故障物理模型,确定各节点在应力剖面下的潜在故障机理的故障前时间。
[0164]
第七确定模块,用于根据电子产品的各节点的故障物理模型的模型参数,确定故障物理模型参数矩阵,并根据故障物理模型参数矩阵、故障物理模型、应力剖面中的应力序列和不同应力量值的作用时间,确定各节点的大样本故障前时间。
[0165]
第八确定模块,用于根据各节点的大样本故障前时间,确定各节点的故障概率。
[0166]
在其中一个实施例中,模型构建模块602包括:
[0167]
第一关联模块,用于按照各层级构建电子产品的层次图,建立各节点的功能与对应节点的关联关系。
[0168]
第二关联模块,用于建立各节点与对应节点的潜在故障模式、潜在故障机理、故障物理模型、故障检测方法、故障传递路径和故障概率之间的关联关系。
[0169]
第九确定模块,用于根据各节点的潜在故障模式、潜在故障机理、故障物理模型、故障检测方法、故障传递路径、故障概率以及真实故障信息,确定各节点之间的故障传递关系,以完成故障传递模型的构建。
[0170]
在其中一个实施例中,第一获取模块603包括:
[0171]
第一分析模块,用于根据故障传递模型中各节点的故障信息和功能,对电子产品进行故障影响分析,以得到表格化的故障影响分析结果。
[0172]
第一分析模块,用于根据故障影响分析结果,分析各节点的关键故障的故障原因和故障影响。
[0173]
生成模块,用于根据故障影响分析结果中各节点的故障发生概率和严酷度确定顶事件,根据故障传递模型的图形化故障和传递关系,结合故障传递模型的逻辑关系,按逆序建模方式生成故障树。
[0174]
获得模块,用于对故障树进行定量和定性分析,得到可靠性分析结果,其中,可靠性分析结果包括顶事件的最小割集、顶事件发生概率、概率重要度、结构重要度和关键重要度。
[0175]
在其中一个实施例中,第二获取模块604包括:
[0176]
第一查找模块,用于查找各层级中最低层级中各节点的故障模式,将最低层级中节点的故障模式组成故障模式集合。
[0177]
第二查找模块,用于查找故障传递模型中的所有测试点,将所有测试点的测试组成测试集。
[0178]
第一选取模块,用于从测试集中按照顺序选中第i个测试作为目标测试,i为大于等于1且小于等于测试集中的测试的总个数的整数。
[0179]
第二选取模块,用于从所有测试点中查询目标测试所属的目标测试点,通过目标测试点与输出端口之间的连线找到输出端口。
[0180]
查询模块,用于查询输出端口包含的所有的故障模式,并以各故障模式为顶事件绘制故障树,并将各故障树构成故障树集合。
[0181]
选择模块,用于从故障模式集合中按顺序选择第j个故障模式作为目标故障模式,将目标故障模式输入到故障树集合中的所有故障树中,以得到相关性矩阵中位于第j行第i列元素的值,其中,j为大于等于1且小于等于所有的故障模式的总个数的整数。
[0182]
在其中一个实施例中,选择模块具体用于在调用故障影响分析算法确定目标故障模式为真、且顶事件发生的情况下,则确定相关性矩阵中位于第j行第i列元素的值等于第一预设值,其中,第一预设值用于表征目标故障模式与目标测试之间具备相关性。
[0183]
在其中一个实施例中,选择模块还具体用于在调用故障影响分析算法确定目标故障模式为真、且顶事件未发生的情况下,则确定相关性矩阵中位于第j行第i列元素的值等于第二预设值,其中,第二预设值用于表征目标故障模式与目标测试之间不具备相关性。
[0184]
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储电子产品分析数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电子产品分析方法。
[0185]
本领域技术人员可以理解,图7中示出的结构,仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图,并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
[0186]
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
[0187]
对电子产品进行仿真分析,以得到电子产品的故障信息和各层级;
[0188]
根据故障信息和各层级构建故障传递模型;
[0189]
基于故障传递模型,对电子产品进行故障影响分析和故障树分析,以得到电子产品可靠性分析结果;
[0190]
基于故障传递模型,构建相关性矩阵,并根据相关性矩阵得到电子产品的测试性分析结果。
[0191]
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
[0192]
对电子产品进行仿真分析,以得到电子产品的故障信息和各层级;
[0193]
根据故障信息和各层级构建故障传递模型;
[0194]
基于故障传递模型,对电子产品进行故障影响分析和故障树分析,以得到电子产品可靠性分析结果;
[0195]
基于故障传递模型,构建相关性矩阵,并根据相关性矩阵得到电子产品的测试性分析结果。
[0196]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机
可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory,rom)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(reram)、磁变存储器(magnetoresistive random access memory,mram)、铁电存储器(ferroelectric random access memory,fram)、相变存储器(phase change memory,pcm)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory,ram)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,ram可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(static random access memory,sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory,dram)等。本技术所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本技术所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
[0197]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0198]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术的保护范围应以所附权利要求为准。
再多了解一些

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