● 摘要
基于故障物理的可靠性仿真分析是一种基于故障物理原理和计算机仿真技术，以计算机建模仿真软件和计算机为工具，利用全数字模型，对实际的或设想的系统进行虚拟的可靠性分析。通过分析可以发现产品设计的薄弱环节，提出设计改进措施来提高产品的固有可靠性，同时预计产品的首发故障时间来评价产品的可靠性水平。目前，该仿真分析方法在工程应用中已经取得了良好的效果，但仍存在着仿真分析剖面的物理意义不足、Steinberg振动疲劳模型的适用范围不明确、工作模态测量方法的缺失等三方面的问题。本论文针对这三方面的问题进行了相应的研究，具体研究内容如下：
（1）在对常见的电子产品故障机理及其故障物理模型进行分析的基础上，提出了基于故障物理的可靠性仿真分析剖面生成方法，包括基于最恶劣条件组合的剖面生成方法和基于抽样组合的全寿命剖面生成方法，并针对某航空参数处理设备进行了案例研究。
（2）通过对Steinberg振动疲劳模型的推导过程进行分析，总结了该模型的适用性，同时对模型中主要参数对电子产品振动疲劳寿命的影响进行了分析，总结得到了电子产品基于故障物理原理的耐振动设计准则。
（3）在工作模态分析的理论基础上，搭建了一套工作模态测试的试验系统，对某航空参数处理设备进行了工作模态测试，并利用工作模态分析结果对有限元模型进行了校核，结果表明了工作模态试验系统的有效性。
本论文的研究解决了基于故障物理的可靠性仿真分析在工程应用中的三项关键技术，为该方法在工程中更好的推广应用提供了基础。