2021年4月7日，工程师们已经成功完成了美国航空航天局（NASA）的詹姆斯.韦伯空间望远镜（James Webb Space Telescope – JWST）的遮阳板的折叠和打包工作，为韦伯空间望远镜今年晚些时候开启的百万英里（约150万公里）旅程做好准备。
韦伯空间望远镜的遮阳板是一个五层的菱形结构，有一个网球场那么大，遮阳板经过特别设计，可以围绕着望远镜的两边折叠起来，以适应执行发射任务的-阿丽亚娜5型运载火箭整流罩的空间尺寸限制。现在，位于加利福尼亚州雷东多海滩的诺斯罗普.格鲁曼公司已经完成了折叠工作，遮阳板将在发射过程中和韦伯空间望远镜在太空中度过的最初几天里保持这种紧凑的方式。
遮阳板的设计是为了保护韦伯空间望远镜的光学元件不受任何可能干扰其视线的热源影响，那是韦伯最关键和最复杂的部件之一。由于韦伯空间望远镜是一座红外望远镜，其反射镜和传感器需要保持在极低的温度下，以探测来自宇宙中遥远物体的微弱热信号。
在太空中，遮阳板的一面总是会反射来自太阳、地球和月球的光和背景热辐射。热力学模型显示，遮阳板最外层的最高温度为383K，即约230华氏度（译者注：即110摄氏度）。同时，遮阳板的另一面将始终面向深空，最冷那一层的最低温度预计为36K，约为零下394华氏度（译者注：即零下236摄氏度）。
完全展开后，韦伯望远镜的遮阳板尺寸约为21米×14米。当收进火箭内部准备发射时，折叠后的遮阳板将被收纳在空间望远镜其他结构之间的一个非常狭窄的区域，以适应直径5.4米的火箭整流罩内的有限空间。
诺斯罗普.格鲁曼公司的首席遮阳板设计工程师杰夫·奇祖姆说，没有什么东西可与我们试图实现的折叠起来的网球场大小的遮阳板可以真正相提并论，但我可以说，这类似于打包一个降落伞。就像跳伞运动员需要正确地打包降落伞，以便可以在空中完美地开启并成功地着陆一样，韦伯望远镜需要其遮阳板完美地收纳，以确保遮阳板也能完美地打开并保持其形状，以成功地将望远镜保持在所需的工作温度下。
长达一个月的折叠过程，首先是将五层遮阳板尽可能平铺。在部署状态下，遮阳板就像一艘多层的银船，其固有的曲面让这一步骤增加了一定的复杂性。之后，各层被垂直吊起，并支撑在特殊的支撑设备上，对其进行适当的约束，以便进行折叠。然后，一队技术人员小心翼翼地将每层遮阳膜以之字形折叠，在望远镜的两侧叠成手风琴状。
第一层遮阳板的厚度仅为千分之二英寸（0.005厘米），而其他四层的厚度更是仅为千分之一英寸。对技术团队来说，一个内在的挑战是折叠如此薄的层的精细度。折叠过程中还必须考虑到一些部件，如遮阳板的90根不同的张紧线缆，这些线缆必须以特定的方式收起，以确保遮阳板届时能在太空中顺利部署。
随着遮阳板折叠的顺利完成，工程团队已经为其在太空的复杂部署做好了准备。遮阳板将在韦伯望远镜发射后在太空中的第一周结束时展开，伸展到其全部尺寸，然后将其五层中的每一层都分离并拉伸。2020年12月在地球上最后一次完成了这一展开和张紧程序的测试。
美国航空航天局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德航天中心的首席遮阳板工程师詹姆斯·库珀说，以结果而言，我们希望届时在太空中最终部署的遮阳板能达到特定的形状，这样我们就能获得我们所需的性能。整个折叠过程的设计就考虑到了这一点。我们必须每次都以同样的方式干净、仔细地折叠，以确保展开的方式完全按照我们想要的方式进行。
例如，折叠过程中最复杂的一个方面涉及遮阳板的膜折叠后的对准。遮阳板的每一层都有数百个特意的孔，这些孔是呈特定排列的，以避免在遮阳板完全展开时，光线和热量会传递到望远镜的光学元件上。这些孔在折叠过程中必须排成一排，这样韦伯技术团队就可以将 "针 "从每个膜层的孔中插入。107个 "针"，或膜释放装置，将帮助约束各层的展开，但一旦望远镜进入太空，就会释放并展开遮阳板。
诺斯罗普.格鲁曼公司机械工程负责人马克.罗斯说，这是一个非常有条理的过程，我们用这个办法确保一切都正确地对齐。我们的团队已经经历了多次演练，我们已经吸取了从以前此前演练过程中所获得的许多经验教训，所有这一切以本次折叠工作完美收官。
在接下来的三个月里，工程师和技术人员将完成完成打包好的遮阳板的收纳和固定工作。这个过程将包括安装膜释放装置，装配和固定所有的遮阳板线缆，以及收放遮阳板的盖板。还将包括收起遮阳板的两条 "臂"--中置组件--该部件将在部署期间将遮阳板向外水平延伸，以及收起在太空中固定遮阳板的两个托盘结构。
韦伯望远镜在运往位于南美洲的法属圭亚那发射场之前，还将进行最后的镜面部署。
韦伯工程团队继续按照美国疾病控制和预防中心及职业安全和健康管理局与COVID-19疫情有关的最新指导意见，遵循个人安全程序，包括佩戴面罩和保持社会距离。
詹姆斯.韦伯太空望远镜在2021年发射时，将成为世界上首屈一指的空间科学观测站。韦伯望远镜将解开太阳系的谜团，展望其他恒星周围的遥远世界，并探究宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦伯望远镜是一个由美国航空航天局领导的国际项目，其合作伙伴是欧空局和加拿大航天局。
照片来源： 诺斯罗普.格鲁曼
韦伯空间望远镜的遮阳板是一个五层的菱形结构，有一个网球场那么大，遮阳板经过特别设计，可以围绕着望远镜的两边折叠起来，以适应执行发射任务的-阿丽亚娜5型运载火箭整流罩的空间尺寸限制。现在，位于加利福尼亚州雷东多海滩的诺斯罗普.格鲁曼公司已经完成了折叠工作，遮阳板将在发射过程中和韦伯空间望远镜在太空中度过的最初几天里保持这种紧凑的方式。
遮阳板的设计是为了保护韦伯空间望远镜的光学元件不受任何可能干扰其视线的热源影响，那是韦伯最关键和最复杂的部件之一。由于韦伯空间望远镜是一座红外望远镜，其反射镜和传感器需要保持在极低的温度下，以探测来自宇宙中遥远物体的微弱热信号。
在太空中，遮阳板的一面总是会反射来自太阳、地球和月球的光和背景热辐射。热力学模型显示，遮阳板最外层的最高温度为383K，即约230华氏度（译者注：即110摄氏度）。同时，遮阳板的另一面将始终面向深空，最冷那一层的最低温度预计为36K，约为零下394华氏度（译者注：即零下236摄氏度）。
完全展开后，韦伯望远镜的遮阳板尺寸约为21米×14米。当收进火箭内部准备发射时，折叠后的遮阳板将被收纳在空间望远镜其他结构之间的一个非常狭窄的区域，以适应直径5.4米的火箭整流罩内的有限空间。
诺斯罗普.格鲁曼公司的首席遮阳板设计工程师杰夫·奇祖姆说，没有什么东西可与我们试图实现的折叠起来的网球场大小的遮阳板可以真正相提并论，但我可以说，这类似于打包一个降落伞。就像跳伞运动员需要正确地打包降落伞，以便可以在空中完美地开启并成功地着陆一样，韦伯望远镜需要其遮阳板完美地收纳，以确保遮阳板也能完美地打开并保持其形状，以成功地将望远镜保持在所需的工作温度下。
长达一个月的折叠过程，首先是将五层遮阳板尽可能平铺。在部署状态下，遮阳板就像一艘多层的银船，其固有的曲面让这一步骤增加了一定的复杂性。之后，各层被垂直吊起，并支撑在特殊的支撑设备上，对其进行适当的约束，以便进行折叠。然后，一队技术人员小心翼翼地将每层遮阳膜以之字形折叠，在望远镜的两侧叠成手风琴状。
第一层遮阳板的厚度仅为千分之二英寸（0.005厘米），而其他四层的厚度更是仅为千分之一英寸。对技术团队来说，一个内在的挑战是折叠如此薄的层的精细度。折叠过程中还必须考虑到一些部件，如遮阳板的90根不同的张紧线缆，这些线缆必须以特定的方式收起，以确保遮阳板届时能在太空中顺利部署。
随着遮阳板折叠的顺利完成，工程团队已经为其在太空的复杂部署做好了准备。遮阳板将在韦伯望远镜发射后在太空中的第一周结束时展开，伸展到其全部尺寸，然后将其五层中的每一层都分离并拉伸。2020年12月在地球上最后一次完成了这一展开和张紧程序的测试。
美国航空航天局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德航天中心的首席遮阳板工程师詹姆斯·库珀说，以结果而言，我们希望届时在太空中最终部署的遮阳板能达到特定的形状，这样我们就能获得我们所需的性能。整个折叠过程的设计就考虑到了这一点。我们必须每次都以同样的方式干净、仔细地折叠，以确保展开的方式完全按照我们想要的方式进行。
例如，折叠过程中最复杂的一个方面涉及遮阳板的膜折叠后的对准。遮阳板的每一层都有数百个特意的孔，这些孔是呈特定排列的，以避免在遮阳板完全展开时，光线和热量会传递到望远镜的光学元件上。这些孔在折叠过程中必须排成一排，这样韦伯技术团队就可以将 "针 "从每个膜层的孔中插入。107个 "针"，或膜释放装置，将帮助约束各层的展开，但一旦望远镜进入太空，就会释放并展开遮阳板。
诺斯罗普.格鲁曼公司机械工程负责人马克.罗斯说，这是一个非常有条理的过程，我们用这个办法确保一切都正确地对齐。我们的团队已经经历了多次演练，我们已经吸取了从以前此前演练过程中所获得的许多经验教训，所有这一切以本次折叠工作完美收官。
在接下来的三个月里，工程师和技术人员将完成完成打包好的遮阳板的收纳和固定工作。这个过程将包括安装膜释放装置，装配和固定所有的遮阳板线缆，以及收放遮阳板的盖板。还将包括收起遮阳板的两条 "臂"--中置组件--该部件将在部署期间将遮阳板向外水平延伸，以及收起在太空中固定遮阳板的两个托盘结构。
韦伯望远镜在运往位于南美洲的法属圭亚那发射场之前，还将进行最后的镜面部署。
韦伯工程团队继续按照美国疾病控制和预防中心及职业安全和健康管理局与COVID-19疫情有关的最新指导意见，遵循个人安全程序，包括佩戴面罩和保持社会距离。
詹姆斯.韦伯太空望远镜在2021年发射时，将成为世界上首屈一指的空间科学观测站。韦伯望远镜将解开太阳系的谜团，展望其他恒星周围的遥远世界，并探究宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦伯望远镜是一个由美国航空航天局领导的国际项目，其合作伙伴是欧空局和加拿大航天局。
照片来源： 诺斯罗普.格鲁曼
#可靠性仿真#是什么梗？一文读懂可靠性仿真的方法与应用
#可靠性仿真的概念#当前全球科技水平的不断提升使得航空航天、军事装备等行业得到空前发展。高科技产品功能结构复杂、系统组成庞大、研发周期长费用高、可靠性问题突出。传统的基于统计的可靠性设计分析方法，与性能设计专业技术体系不一致，在设计过程中难以相互融合，造成可靠性设计分析工作往往滞后于性能设计分析工作，可靠性设计分析难以对产品的设计状态产生真正影响。同时，传统的可靠性试验与评估方法需要大量新研产品进行试验，往往在研制后期才能开展。通过可靠性试验发现产品薄弱环节再进行设计更改，时间周期长并且代价较大。工程实践表明，传统的可靠性设计分析与试验评估方法，越来越难满足高科技产品高可靠长寿命的需求。
近年来，数字样机与虚拟仿真等相关技术发展迅速，国内外大部分科研机构都采用虚拟仿真技术进行产品三维建模装配与功能/性能分析，从而在设计阶段早期获得产品性能参数并改进设计。目前，将可靠性工作融入到产品设计和分析仿真过程，形成了在工程上有着强烈需求的#可靠性仿真#。可靠性仿真是充分利用产品现有的功能/性能模型及相关CAD工具，以系统功能/性能模型为内核，以可靠性模型为外壳，联合各专业CAD工具建立综合集成环境，实现可靠性与性能一体化建模仿真，支持在设计阶段开展基于仿真的可靠性设计、分析与评价。可靠性仿真结果可以为可靠性与性能的协同设计与分析提供模型与数据支持。综上可知，可靠性仿真技术对于解决工程中可靠性设计与性能设计“两张皮”问题具有极高的实用价值。
当然，在可靠性分析时，很多情况下难以直接建立应力、应变、位移等与载荷、材料、结构尺寸的关系，往往需要借助各种CAE工具，如有限元、多体动力学来进行分析，这种情况下反映为功能函数与基本随机变量的关系是隐式的。
从可靠度计算的角度分析，模拟法和响应面法一般只需要获得功能函数在给定样本点的值，这些值可以借助CAE工具分析获得，再对结果进行统计来计算可靠度；一次可靠度法不仅需要计算功能函数的值，还需要获得功能函数关于随机向量的梯度。
利用CAE工具进行可靠性仿真计算，必须解决以下2个问题：
1、可靠度计算程序对CAE软件的封装和调用，以实现功能函数值的计算；
2、梯度的计算，这可以在获得功能函数值的基础上采用有限差分法计算。
因此关键是实现利用CAE工具实现功能函数值的计算。有两种实现可靠性仿真计算的思路：抽样仿真和迭代仿真，如图1所示。
#可靠性仿真的方法#可靠性仿真一般采用数学仿真方法。所谓数学仿真，就是用数学模型代替实际系统在计算机上进行试验。与其它方法相比，数学仿真具有以下优点：
1、精度高。仿真计算机是数学仿真的主要硬件设备。随着仿真机技术的发展，计算机运算精度有了很大的提高，这保证了试验结果的精确性。同时，数学仿真试验结果的逼真度和置信度，主要依赖于建立的数学模型的准确性。现有的可靠性和仿真技术已经能较好地解决可靠性建模这一问题。
2、对计算机要求较低。可靠性仿真不要求实时仿真，因此在一般的个人微机、工作站上就可以进行，而不需专门的昂贵的仿真机（小型机、巨型机等）。这一点更有利于可靠性仿真工作的开展 。
3、难度较低。可靠性数学模型变为计算机上运行的仿真模型，可以直接利用系统数学模型中各种坐标系及其变换关系进行，不必考虑因实物接入而带来的各坐标系之间的协调转换，降低了实现仿真的难度。
4、成本低。数学仿真突出的优点之一就是所有试验封闭在计算机上进行，它不需要实物的参与，又可以进行大量的、 重复性的试验，节省了可靠性工程经费的投入。可靠性仿真特别适用于可靠性统计试验。
对于庞大、复杂的系统，其各分系统、组合、元器件、零件都有不同的失效类型和故障模式，传统的分析方法研究十分困难。可靠性仿真则可以较好地解决这一问题。它即可以应用于可靠性设计中，也可以应用于可靠性试验中；既可以应用于可靠性统计试验，又可以应用于可靠性工程试验；既可以先对各分系统，如电气、液压等重点分系统进行可靠性仿真，进而依据这些结果对全系统进行可靠性仿真；也可以直接对全系统进行可靠性仿真，具有广泛的应用范围。
可靠性仿真在不同的研制阶段也具有不同的做法：在方案论证阶段，利用可靠性设计手册提供的可靠性预计数据和可靠性分配数据进行仿真试验，对系统作出比较粗略的估计；在工程研制阶段，就可以利用有关的试验数据进行仿真试验，通过修改实际系统，可以提高系统可靠性水平，通过对仿真结果的统计分析，可以实现对系统可靠性精确的评估；在产品使用阶段，通过对发生故障的复现、排除，实现对产品的改进设计。
可靠性仿真一般采取以下步骤 :
1、建立可靠性数据库（RDBF）。广泛收集可靠性数据, 对数据进行加工处理,得出各分系统及各分系统内各元器件、组合部件等的寿命分布类型和可靠性参数值，从而建立系统的可靠性数据库。
2、构造故障树（FTA）。故障树法是可靠性工程中最常用、最有效的一种设计分析方法，它既可以进行定性分析，也可以进一步用于进行定量分析。通过与故障模式及影响分析法(FMEA)的有机结合，由工程设计人员建立系统、分系统故障树，并邀请有关的可靠性工程人员参加审查，以保证故障树的逻辑关系正确 。
3、建立可靠性模型（数学模型）。利用系统的热设计、冗余设计、降额设计以及积累零件、元器件、部件、组合和分系统的失效模式, 由专业人员建立可靠性模型。
4、建立可靠性仿真模型。根据可靠性模型的形式、计算机类型以及试验要求将可靠性模型转变适合于计算机处理的形式，即可靠性仿真模型，并依据有关参数进行仿真模型的验证，确定模型的有效性。
5、编制仿真程序。利用仿真软件将可靠性仿真模型输入计算机，并对仿真程序要使用的数组定维、设置工作单元位置、输入可靠性仿真参数、初始条件、规定输出打印间隔、打印数据和绘图比例尺等。
6、可靠性仿真试验。依据仿真目的，在可靠性仿真模型上进行大量的仿真试验。仿真不同于一般的科学计算，它要求体现出“在模型上进行试验”这个含义，也就是在仿真试验时，工程技术人员就像在真实系统上进行试验那样可以观察系统的动态过程，适时地改变系统的初始条件和有关参数，甚至结构模型，实现人机交互功能。
7、可靠性仿真结果分析与评定。对于复杂的随机过程，一般采用蒙特卡洛法（Monte Carlo）等统计方法，通过选择不同的随机初始条件和随机输入函数，对可靠性仿真系统进行大量的统计计算，并得出系统变量的统计特性。
#可靠性仿真的应用#对于设备来说，当前的发展趋势是利用可靠性仿真技术，建立产品可靠性仿真模型，支持在设计阶段开展基于仿真的可靠性设计分析与虚拟试验评估。可靠性仿真技术以各性能专业的仿真模型为基础，进一步考虑产品的寿命周期载荷、故障行为与故障机理以及工艺参数的散布特性，建立可靠性仿真模型，即基于可靠性的产品数字样机。在基于可靠性的数字建模、数据传递、拓延和试验仿真过程中，提升和验证产品的可靠性。
以液压伺服产品为例，其总体设计流程如图2所示。图中展示了控制系统设计、液压系统设计与执行机构设计之间的耦合关系。其中，控制系统需要利用控制系统仿真（Matlab/Simulink）来辅助设计；液压系统需要利用液压系统仿真（AMESim）来辅助设计；执行机构需要利用多体动力学仿真（ADAMS）来辅助设计。
液压伺服产品等机电产品，其生产制造与使用环境中存在着各种不确定性因素，例如加工制造误差、材料属性的分散性、元器件参数漂移以及随机环境载荷（温度、湿度与振动）等。这些不确定性因素会对机电产品的实际性能产生深刻影响。例如电子控制系统参数的累积误差，可能导致其控制输出响应超出规定值而发生故障；执行机构的制造安装误差与外界环境载荷作用，可能导致运动卡滞等严重故障。
机电产品传统设计分析方法，一般只关注标称状态下的性能响应，难以考虑内外不确定性因素影响下的性能散布特性，导致设计出来的产品可能面临较高的故障风险，无法保证其可靠性满足要求。可靠性仿真技术能够将各种不确定性因素引入到仿真模型中来，利用多种不确定性量化手段，实现对产品性能响应不确定性的度量，并且找出关键不确定性因素，通过控制这些不确定性因素达到提高产品可靠性水平的目的。
#可靠性仿真的概念#当前全球科技水平的不断提升使得航空航天、军事装备等行业得到空前发展。高科技产品功能结构复杂、系统组成庞大、研发周期长费用高、可靠性问题突出。传统的基于统计的可靠性设计分析方法，与性能设计专业技术体系不一致，在设计过程中难以相互融合，造成可靠性设计分析工作往往滞后于性能设计分析工作，可靠性设计分析难以对产品的设计状态产生真正影响。同时，传统的可靠性试验与评估方法需要大量新研产品进行试验，往往在研制后期才能开展。通过可靠性试验发现产品薄弱环节再进行设计更改，时间周期长并且代价较大。工程实践表明，传统的可靠性设计分析与试验评估方法，越来越难满足高科技产品高可靠长寿命的需求。
近年来，数字样机与虚拟仿真等相关技术发展迅速，国内外大部分科研机构都采用虚拟仿真技术进行产品三维建模装配与功能/性能分析，从而在设计阶段早期获得产品性能参数并改进设计。目前，将可靠性工作融入到产品设计和分析仿真过程，形成了在工程上有着强烈需求的#可靠性仿真#。可靠性仿真是充分利用产品现有的功能/性能模型及相关CAD工具，以系统功能/性能模型为内核，以可靠性模型为外壳，联合各专业CAD工具建立综合集成环境，实现可靠性与性能一体化建模仿真，支持在设计阶段开展基于仿真的可靠性设计、分析与评价。可靠性仿真结果可以为可靠性与性能的协同设计与分析提供模型与数据支持。综上可知，可靠性仿真技术对于解决工程中可靠性设计与性能设计“两张皮”问题具有极高的实用价值。
当然，在可靠性分析时，很多情况下难以直接建立应力、应变、位移等与载荷、材料、结构尺寸的关系，往往需要借助各种CAE工具，如有限元、多体动力学来进行分析，这种情况下反映为功能函数与基本随机变量的关系是隐式的。
从可靠度计算的角度分析，模拟法和响应面法一般只需要获得功能函数在给定样本点的值，这些值可以借助CAE工具分析获得，再对结果进行统计来计算可靠度；一次可靠度法不仅需要计算功能函数的值，还需要获得功能函数关于随机向量的梯度。
利用CAE工具进行可靠性仿真计算，必须解决以下2个问题：
1、可靠度计算程序对CAE软件的封装和调用，以实现功能函数值的计算；
2、梯度的计算，这可以在获得功能函数值的基础上采用有限差分法计算。
因此关键是实现利用CAE工具实现功能函数值的计算。有两种实现可靠性仿真计算的思路：抽样仿真和迭代仿真，如图1所示。
#可靠性仿真的方法#可靠性仿真一般采用数学仿真方法。所谓数学仿真，就是用数学模型代替实际系统在计算机上进行试验。与其它方法相比，数学仿真具有以下优点：
1、精度高。仿真计算机是数学仿真的主要硬件设备。随着仿真机技术的发展，计算机运算精度有了很大的提高，这保证了试验结果的精确性。同时，数学仿真试验结果的逼真度和置信度，主要依赖于建立的数学模型的准确性。现有的可靠性和仿真技术已经能较好地解决可靠性建模这一问题。
2、对计算机要求较低。可靠性仿真不要求实时仿真，因此在一般的个人微机、工作站上就可以进行，而不需专门的昂贵的仿真机（小型机、巨型机等）。这一点更有利于可靠性仿真工作的开展 。
3、难度较低。可靠性数学模型变为计算机上运行的仿真模型，可以直接利用系统数学模型中各种坐标系及其变换关系进行，不必考虑因实物接入而带来的各坐标系之间的协调转换，降低了实现仿真的难度。
4、成本低。数学仿真突出的优点之一就是所有试验封闭在计算机上进行，它不需要实物的参与，又可以进行大量的、 重复性的试验，节省了可靠性工程经费的投入。可靠性仿真特别适用于可靠性统计试验。
对于庞大、复杂的系统，其各分系统、组合、元器件、零件都有不同的失效类型和故障模式，传统的分析方法研究十分困难。可靠性仿真则可以较好地解决这一问题。它即可以应用于可靠性设计中，也可以应用于可靠性试验中；既可以应用于可靠性统计试验，又可以应用于可靠性工程试验；既可以先对各分系统，如电气、液压等重点分系统进行可靠性仿真，进而依据这些结果对全系统进行可靠性仿真；也可以直接对全系统进行可靠性仿真，具有广泛的应用范围。
可靠性仿真在不同的研制阶段也具有不同的做法：在方案论证阶段，利用可靠性设计手册提供的可靠性预计数据和可靠性分配数据进行仿真试验，对系统作出比较粗略的估计；在工程研制阶段，就可以利用有关的试验数据进行仿真试验，通过修改实际系统，可以提高系统可靠性水平，通过对仿真结果的统计分析，可以实现对系统可靠性精确的评估；在产品使用阶段，通过对发生故障的复现、排除，实现对产品的改进设计。
可靠性仿真一般采取以下步骤 :
1、建立可靠性数据库（RDBF）。广泛收集可靠性数据, 对数据进行加工处理,得出各分系统及各分系统内各元器件、组合部件等的寿命分布类型和可靠性参数值，从而建立系统的可靠性数据库。
2、构造故障树（FTA）。故障树法是可靠性工程中最常用、最有效的一种设计分析方法，它既可以进行定性分析，也可以进一步用于进行定量分析。通过与故障模式及影响分析法(FMEA)的有机结合，由工程设计人员建立系统、分系统故障树，并邀请有关的可靠性工程人员参加审查，以保证故障树的逻辑关系正确 。
3、建立可靠性模型（数学模型）。利用系统的热设计、冗余设计、降额设计以及积累零件、元器件、部件、组合和分系统的失效模式, 由专业人员建立可靠性模型。
4、建立可靠性仿真模型。根据可靠性模型的形式、计算机类型以及试验要求将可靠性模型转变适合于计算机处理的形式，即可靠性仿真模型，并依据有关参数进行仿真模型的验证，确定模型的有效性。
5、编制仿真程序。利用仿真软件将可靠性仿真模型输入计算机，并对仿真程序要使用的数组定维、设置工作单元位置、输入可靠性仿真参数、初始条件、规定输出打印间隔、打印数据和绘图比例尺等。
6、可靠性仿真试验。依据仿真目的，在可靠性仿真模型上进行大量的仿真试验。仿真不同于一般的科学计算，它要求体现出“在模型上进行试验”这个含义，也就是在仿真试验时，工程技术人员就像在真实系统上进行试验那样可以观察系统的动态过程，适时地改变系统的初始条件和有关参数，甚至结构模型，实现人机交互功能。
7、可靠性仿真结果分析与评定。对于复杂的随机过程，一般采用蒙特卡洛法（Monte Carlo）等统计方法，通过选择不同的随机初始条件和随机输入函数，对可靠性仿真系统进行大量的统计计算，并得出系统变量的统计特性。
#可靠性仿真的应用#对于设备来说，当前的发展趋势是利用可靠性仿真技术，建立产品可靠性仿真模型，支持在设计阶段开展基于仿真的可靠性设计分析与虚拟试验评估。可靠性仿真技术以各性能专业的仿真模型为基础，进一步考虑产品的寿命周期载荷、故障行为与故障机理以及工艺参数的散布特性，建立可靠性仿真模型，即基于可靠性的产品数字样机。在基于可靠性的数字建模、数据传递、拓延和试验仿真过程中，提升和验证产品的可靠性。
以液压伺服产品为例，其总体设计流程如图2所示。图中展示了控制系统设计、液压系统设计与执行机构设计之间的耦合关系。其中，控制系统需要利用控制系统仿真（Matlab/Simulink）来辅助设计；液压系统需要利用液压系统仿真（AMESim）来辅助设计；执行机构需要利用多体动力学仿真（ADAMS）来辅助设计。
液压伺服产品等机电产品，其生产制造与使用环境中存在着各种不确定性因素，例如加工制造误差、材料属性的分散性、元器件参数漂移以及随机环境载荷（温度、湿度与振动）等。这些不确定性因素会对机电产品的实际性能产生深刻影响。例如电子控制系统参数的累积误差，可能导致其控制输出响应超出规定值而发生故障；执行机构的制造安装误差与外界环境载荷作用，可能导致运动卡滞等严重故障。
机电产品传统设计分析方法，一般只关注标称状态下的性能响应，难以考虑内外不确定性因素影响下的性能散布特性，导致设计出来的产品可能面临较高的故障风险，无法保证其可靠性满足要求。可靠性仿真技术能够将各种不确定性因素引入到仿真模型中来，利用多种不确定性量化手段，实现对产品性能响应不确定性的度量，并且找出关键不确定性因素，通过控制这些不确定性因素达到提高产品可靠性水平的目的。
【潢川法院双柳法庭：栉风沐雨抒本心 砥砺前行担使命】在鄂、豫、皖三省交界处的大别山北麓有一个小镇——双柳树镇，淮河支流的白露河贯穿全境，河流不大，但颇有灵气。这里有隶属大别山区，矗立于薄岭及老鼠嘴等群山翠峰之中的洪山寨。潢川县人民法院7个派出法庭最偏远的双柳法庭便坐落于此。
两镇一法庭，司法暖人心
法庭辖双柳树、仁和两镇，辖区常驻人口近9万人，现法庭共有干警4人，其中员额法官1人，法官助理1人，书记员2人。法庭干警常年在小镇里工作，奔波于小镇的田间地头，和辖区乡镇的百姓就此也建立了难舍难分的鱼水深情。把老百姓的事真正放在心上，为他们排忧解难，让老百姓真正感受到司法温暖，守护老百姓的“岁月静好”就是双柳法庭庭长李世林和全体干警的自觉追求。
“感谢双柳法庭，感谢李法官！”2020年7月27日，贫困户吴某激动地向李世林表示了感谢。
吴某与聂某二人于2003年登记结婚，两人结婚前聂某已有三个女儿，吴某也有二女一子。2019年聂某因病去世，对于遗产分割问题几方一直协商未果，一度剑拔弩张，且吴某身体不好，急需用钱住院治疗。无奈之下的吴某等人来到法庭求助。
为了减轻老人负担，尽快解决老人燃眉之急，挽回亲情，法庭干警耐心向老人讲解有关法律知识及诉讼立案相关规定，并特别向老人说明该纠纷可以通过法庭已开展的驻庭专职调解员进行调解解决。
征得老人同意后，法庭立即按诉前调解相关程序帮助老人将该案录入人民调解平台，并于当天指派到驻庭调解员名。法官及调解员用朴实、拉家常式的语言与当事人沟通，经过法官和调解员动之以情、晓之以理的耐心调解，双方打开心结，最终达成一致意见。
困扰吴某等人多日的烦心事，通过法官与驻庭调解员的用心调解很快就得到了圆满解决，既化解了纠纷，也留住了亲情。
一案一倾心，守护正义铸法魂
传统民商事案件往往牵系到群众的切身利益，一个案件可能改变一个人、甚至一个家庭的命运，也能影响很多人对法律的尊崇和敬畏。妥善审理涉及困难群众案件，要综合考虑的因素很多，这就需要法官们既要有坚持原则、维护法律公正的决心，又要有体恤他人、将心比心的仁心。基层人民法庭，要做的是在法与理、法与情中寻求最佳结合点，用足用好调解手段，减少当事人诉累，及时高效化解矛盾，让老百姓的合法权益得到切实保护。
2020年8月20日，清晨双柳法庭林荫小路间的蝉声依旧热闹，远远就瞧见法庭门前一位来回踱步的大爷，手里还紧紧攥着什么物什，大爷见来人走近，态度急切道，“李法官呢?我要找法庭的李法官，我一定要亲手将这面锦旗送给他!谢谢他帮我讨回了拖了11年的工资款”。
这位“固执”的大爷姓程，老人家表达感谢方式总是质朴而直接。程大爷已经年近七旬了，一直打着零工，不愿意给子女增加额外的负担。2009年，程大爷在熊某承包的工地做剔凿工，工程完工后仅收到部分工资款。得知熊某资金周转困难，善良本分的程大爷就没有催要，然而一年又一年，一直不曾收到工资款，直到老人生活困难，这才想到追索。11年里，程大爷多次辗转多地寻找熊某，步行来回往返商城双柳多次无果。万般无奈之下，他决定走进法院维护权益。
法院能帮我讨回工资吗?抱着这样的疑问，一辈子没有打过官司的老人，第一次鼓起勇气走进了双柳法庭。因时隔多年，工程老板因欠账较多外出躲债，老人甚至不知道他的全名。当看到老人衣衫褴褛，两手乌黑皲裂，李世林下定决心，一定要为老人讨回血汗钱。法庭干警引导老人进入人民调解程序，利用驻庭调解员熟悉当地人员的优势，与人民调解员一起调取公安户籍信息，多次进行社区走访，最终确定被告准确信息。通过多方联系，通知被告从广东赶到法庭进行调解。因种种原因，被告不愿支付老人工资。法庭干警及时利用诉调对接系统将案件转入诉讼程序，依法适用小额诉讼程序进行一审终审判决。
判决不代表事了，老人的困境让李世林寝食难安。想到判决生效后老人的权益还是没有得到及时保护，迟到的正义也是非正义......李世林在判决生效后，再次联系被告，告知被告不履行生效判决的法律后果，并与被告进行了深入的沟通，最终被告按判决全额清偿了老人工资，于是出现了开始的一幕。像这样的场景，这样的故事经常在双柳法庭上演。
指尖办、云端审，做精做细为民硬举措
双柳法庭现已建成一站式诉讼服务大厅，充分利用智慧法院建设成果，在法庭即可直接完成线下、网上及跨域立案、缴费等，建成自助立案室、人民调解工作室，配备有远程视频庭审系统，视频直播系统，致力实现让信息多跑路，群众少跑腿。
法庭还积极参与乡村社会综合治理，认真开展诉前调解工作，实现专职调解员驻庭调解常态化，组建了指导乡村人民调解员工作群，探索实行法庭指导、镇村领导牵头、专职调解员主导、涉讼镇村调解员参与的1+1+1+N联动调解机制。
通过上述工作的开展，有力的化解了一大批辖区社会矛盾，为辖区社会稳定，营商环境改善，乡村振兴提供了优质高效的法律支撑，辖区大量矛盾纠纷在诉前化解，在2020年本县诉讼案件普遍增加的情况下，双柳法庭受理案件明显减少且呈下降趋势，诉源治理取得良好效果。
汗水浇出成绩，牢记司法为民
过去几年，法庭全体干警脚踏实地，践行司法为民的法治理念，走在化解群众纠纷矛盾的最前沿。
2019年全年，法庭共受理各类民商事案件489件，审结472件，结案率96.52%。2020年全年，法庭共受理各类民商事案件451件，审结445件，结案率为98.67%。2020年法庭所承办案件无一发回重审，无一引起上访、信访。
法庭连续两年综合审判质效排名位于潢川法院首位。双柳法庭也先后被信阳市委评为五星级政法单位，信阳市中院评为最美人民法庭，并多次荣获先进单位，多人曾立功荣获先进个人。庭长李世林同志多次被评为市、县优秀共产党员、市、县法院先进工作者，人民满意的十佳政法干警，办案标兵等荣誉称号。
一面锦旗，一份认可，一声赞誉，一种责任，是当事人对法庭工作的认可，更是对今后工作的鞭策，双柳法庭将始终坚持司法为民，不忘初心、牢记使命，努力让人民群众在每一个司法案件中感受到公平正义，感受到司法的温度。
两镇一法庭，司法暖人心
法庭辖双柳树、仁和两镇，辖区常驻人口近9万人，现法庭共有干警4人，其中员额法官1人，法官助理1人，书记员2人。法庭干警常年在小镇里工作，奔波于小镇的田间地头，和辖区乡镇的百姓就此也建立了难舍难分的鱼水深情。把老百姓的事真正放在心上，为他们排忧解难，让老百姓真正感受到司法温暖，守护老百姓的“岁月静好”就是双柳法庭庭长李世林和全体干警的自觉追求。
“感谢双柳法庭，感谢李法官！”2020年7月27日，贫困户吴某激动地向李世林表示了感谢。
吴某与聂某二人于2003年登记结婚，两人结婚前聂某已有三个女儿，吴某也有二女一子。2019年聂某因病去世，对于遗产分割问题几方一直协商未果，一度剑拔弩张，且吴某身体不好，急需用钱住院治疗。无奈之下的吴某等人来到法庭求助。
为了减轻老人负担，尽快解决老人燃眉之急，挽回亲情，法庭干警耐心向老人讲解有关法律知识及诉讼立案相关规定，并特别向老人说明该纠纷可以通过法庭已开展的驻庭专职调解员进行调解解决。
征得老人同意后，法庭立即按诉前调解相关程序帮助老人将该案录入人民调解平台，并于当天指派到驻庭调解员名。法官及调解员用朴实、拉家常式的语言与当事人沟通，经过法官和调解员动之以情、晓之以理的耐心调解，双方打开心结，最终达成一致意见。
困扰吴某等人多日的烦心事，通过法官与驻庭调解员的用心调解很快就得到了圆满解决，既化解了纠纷，也留住了亲情。
一案一倾心，守护正义铸法魂
传统民商事案件往往牵系到群众的切身利益，一个案件可能改变一个人、甚至一个家庭的命运，也能影响很多人对法律的尊崇和敬畏。妥善审理涉及困难群众案件，要综合考虑的因素很多，这就需要法官们既要有坚持原则、维护法律公正的决心，又要有体恤他人、将心比心的仁心。基层人民法庭，要做的是在法与理、法与情中寻求最佳结合点，用足用好调解手段，减少当事人诉累，及时高效化解矛盾，让老百姓的合法权益得到切实保护。
2020年8月20日，清晨双柳法庭林荫小路间的蝉声依旧热闹，远远就瞧见法庭门前一位来回踱步的大爷，手里还紧紧攥着什么物什，大爷见来人走近，态度急切道，“李法官呢?我要找法庭的李法官，我一定要亲手将这面锦旗送给他!谢谢他帮我讨回了拖了11年的工资款”。
这位“固执”的大爷姓程，老人家表达感谢方式总是质朴而直接。程大爷已经年近七旬了，一直打着零工，不愿意给子女增加额外的负担。2009年，程大爷在熊某承包的工地做剔凿工，工程完工后仅收到部分工资款。得知熊某资金周转困难，善良本分的程大爷就没有催要，然而一年又一年，一直不曾收到工资款，直到老人生活困难，这才想到追索。11年里，程大爷多次辗转多地寻找熊某，步行来回往返商城双柳多次无果。万般无奈之下，他决定走进法院维护权益。
法院能帮我讨回工资吗?抱着这样的疑问，一辈子没有打过官司的老人，第一次鼓起勇气走进了双柳法庭。因时隔多年，工程老板因欠账较多外出躲债，老人甚至不知道他的全名。当看到老人衣衫褴褛，两手乌黑皲裂，李世林下定决心，一定要为老人讨回血汗钱。法庭干警引导老人进入人民调解程序，利用驻庭调解员熟悉当地人员的优势，与人民调解员一起调取公安户籍信息，多次进行社区走访，最终确定被告准确信息。通过多方联系，通知被告从广东赶到法庭进行调解。因种种原因，被告不愿支付老人工资。法庭干警及时利用诉调对接系统将案件转入诉讼程序，依法适用小额诉讼程序进行一审终审判决。
判决不代表事了，老人的困境让李世林寝食难安。想到判决生效后老人的权益还是没有得到及时保护，迟到的正义也是非正义......李世林在判决生效后，再次联系被告，告知被告不履行生效判决的法律后果，并与被告进行了深入的沟通，最终被告按判决全额清偿了老人工资，于是出现了开始的一幕。像这样的场景，这样的故事经常在双柳法庭上演。
指尖办、云端审，做精做细为民硬举措
双柳法庭现已建成一站式诉讼服务大厅，充分利用智慧法院建设成果，在法庭即可直接完成线下、网上及跨域立案、缴费等，建成自助立案室、人民调解工作室，配备有远程视频庭审系统，视频直播系统，致力实现让信息多跑路，群众少跑腿。
法庭还积极参与乡村社会综合治理，认真开展诉前调解工作，实现专职调解员驻庭调解常态化，组建了指导乡村人民调解员工作群，探索实行法庭指导、镇村领导牵头、专职调解员主导、涉讼镇村调解员参与的1+1+1+N联动调解机制。
通过上述工作的开展，有力的化解了一大批辖区社会矛盾，为辖区社会稳定，营商环境改善，乡村振兴提供了优质高效的法律支撑，辖区大量矛盾纠纷在诉前化解，在2020年本县诉讼案件普遍增加的情况下，双柳法庭受理案件明显减少且呈下降趋势，诉源治理取得良好效果。
汗水浇出成绩，牢记司法为民
过去几年，法庭全体干警脚踏实地，践行司法为民的法治理念，走在化解群众纠纷矛盾的最前沿。
2019年全年，法庭共受理各类民商事案件489件，审结472件，结案率96.52%。2020年全年，法庭共受理各类民商事案件451件，审结445件，结案率为98.67%。2020年法庭所承办案件无一发回重审，无一引起上访、信访。
法庭连续两年综合审判质效排名位于潢川法院首位。双柳法庭也先后被信阳市委评为五星级政法单位，信阳市中院评为最美人民法庭，并多次荣获先进单位，多人曾立功荣获先进个人。庭长李世林同志多次被评为市、县优秀共产党员、市、县法院先进工作者，人民满意的十佳政法干警，办案标兵等荣誉称号。
一面锦旗，一份认可，一声赞誉，一种责任，是当事人对法庭工作的认可，更是对今后工作的鞭策，双柳法庭将始终坚持司法为民，不忘初心、牢记使命，努力让人民群众在每一个司法案件中感受到公平正义，感受到司法的温度。
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