環境适应设计书讲稿.docVIP

环境适应性设计 （王树荣） 一个产品要成为被广大消费者所接受的商品，一个产品要成为一种招之既来、来之能战、战之能胜的武器，除了它的功能和性能外，就是它对环境的适应性和使用的可靠性。 任何产品都处于一定的环境之中，在一定的环境条件下使用、运输和贮存。因此都逃脱不了这些环境的影响。特别恶劣的条件下工作的产品更是如此。产品环境适应性水平高低的源头是环境适应性设计，因此要研制出一个环境适应性好的产品，首先抓的是环境适应性设计，设计奠定了产品的固有环境适应性。 1 环境适应性的设计步骤 （1）确定产品寿命期的环境剖面 一个产品从出厂到报废，除使用过程中的平台环境条件外，还要经受到运输和贮存环境条件；另外还涉及到经受各种环境因素的概率，所谓环境剖面就是产品全寿命期所遇到的各种环境因素及其出现概率。可见作为环境适应性设计的第一步，应知道产品全寿命期的环境剖面，并以此作为设计依据。 所以与使用方(甲方)谈判合同、任务书、研制总要求时一定要认真对待,因为它直接关系到技术方案和研制成本. （2）明确产品的平台环境条件 当前产品的环境适应性设计基本上以标准中的考核条件为设计依据的，其目的是交付，结果是使用中仍然故障不断，究其原因，其中最重要的是：产品实际所经受到的环境条件并不是标准中给出的环境条件（即标准中的试验条件或试验严酷等级）。所以当前国外的必威体育精装版标准，对整机已不规定具体的试验条件（即试验严酷等级），只给出自然或诱发环境条件的参考量值，例如2000版的MIL-STD-810F、即将发布实施的GJB150-200X 军用装备实验室试验方法。特别是后者，即新的GJB150更是如此，在原GJB150中均有试验条件一章（例如高温为70℃、低温为-55℃、湿热：高温高湿60℃ 95% 低温高湿30℃ 95%、），新的GJB150就没有这一章，取而代替的是“确定试验条件”，所谓确定试验条件，实质就是根据产品的安装平台环境条件来确定，标准给出的仅是供参考的区域（气候分区）环境条件或常用运载工具的环境条件。可见，作为环境适应性的设计的第一步首先要弄清产品的平台环境条件，特别是大型系统工程，各分系统、子系统、设备、分机所经受到的环境条件又不同于整个系统所经受到的环境条件。 （3）制订环境适应性设计准则 一个产品通常有许多分机组成，特别是大型系统工程，会更有许多分系统、子系统、设备单元组成，因此要搞好环境适应性设计，必须制定能保证产品环境适应性的统一设计准则，让每一设计师进行环境适应性设计时有统一的依据。环境适应性设计准则应采用先进的、成熟的材料、工艺、结构等，并且有好的费效比。 （4）环境适应性设计输入验证 一个产品完成了环境适应性设计输入后，如果这种设计没有以前试验结果报告证实是可行的，则应进行设计验证试验来证明可行的。 （5）环境适应性设计评审 环境适应性设计评审是对环境适应性设计输入进行的全面、系统审查，从中发现环境适应性设计中的薄弱环节、提出改进意见、完善设计降低设计风险。 2 环境适应性的设计原则 进行环境适应性设计时，可按下列原则进行： （1）减缓影响产品的环境应力、增强产品自身耐环境应力的能力 环境适应性设计首先应综合考虑所设计产品可能经受到的各种环境因素及其应力，采用减缓环境应力的措施、增强自身耐环境应力的能力，即用有效的防护设计、材料、工艺等来达到所设计产品的环境适应性要求。 （2） 逐级明确防护对象和防护等级。 按从大到小的顺序，即从系统、整机、单元、零部件、模块、元器件到材料逐级明确防护对象和防护等级。 （3） 建立有效、合理的防护体系。 环境适应性设计应从多方面入手：采用合理的结构设计，正确选择材料，严格进行计算并确定使用应力，选用稳定的加工装联工艺，建立有效、合理的防护体系。 （4）综合考虑环境因素的不良影响 一种环境因素可能产生多种不良影响；一种不良影响往往是多种环境因素协同作用的结果，设计时应予以综合考虑。 耐高低温设计 温度对产品的影响是众所周知的: 低温几乎对所有的材料都会产生不同程度的有害影响,凡是在低温下贮存和使用的产品,由于低温的影响,构成产品的各种材料的物理性能、电性能都将发生变化,导致暂时性或永久性的性能下降,甚至引起失效.具体而言:普通材料如橡胶、帆布、皮革等柔性材料的弹性降低,随之破裂;金属和塑料的脆性增大,导致破裂或产生裂缝,在温度瞬变过程中,由于材料的收缩系数不同,会引起活动部件卡死或转动不灵,由于润滑剂粘性增大或凝固活动部件之间的摩擦力增大,引起动作滞缓,甚至停止工作;电子元器件电参数变