پژوهشگاه فضایی ایران- انجمن هوافضای ایران علوم، فناوری و کاربردهای فضایی 2783-4557 5 2 2026 02 20 Evaluating the lifespan of a Stirling cooler system, considering different failure modes ارزیابی طول عمر سیستم کولر استرلینگ با در نظر گرفتن حالت های مختلف خرابی 144 155 246409 10.22034/jssta.2026.513896.1238 FA محمدعلی فارسی پژوهشگاه هوافضا Journal Article 2025 04 15 The expected lifespan is a primary concern for engineers involved in the design and construction of equipment. Accurately calculating the lifespan of complex systems necessitates the use of specific techniques and methodologies. This paper presents an experimental investigation of a Stirling cooler, as a heat engine that generates cryogenic temperatures through the cyclic compression and expansion of helium gas at different temperature levels. The data obtained from lifespan testing have been thoroughly analyzed. Four samples of this cooler were utilized for the test, and control parameters, including temperature and current intensity, were closely monitored. A system failure or an increase in its parameters beyond specified levels is considered as a failure event. This study explores the differentiation of failure modes and their impact on reliability calculations, as well as recommendations for inspection and maintenance intervals. Due to the limited number of samples, various nonparametric methods, including Nelson-Allen, Kaplan-Meier and Crow, were employed to analyze and estimate the parameters. The research findings indicate that the results obtained from the Kaplan-Meier method are less accurate compared to the other two methods. Furthermore, for repairable systems, isolating failure modes enhances the reliability calculation process and reduces maintenance costs. طول عمر مورد انتظار همواره یکی از دغدغه‏های مهندسین در طراحی و ساخت تجهیزات است. محاسبه عمر در سیستم‏های پیچیده نیازمند تکنیک‏ها و روش های خاص است. در این مقاله کولراسترلینگ به عنوان یک موتور حرارتی که با فشرده سازی و انبساط چرخه ای گاز هلیوم در سطوح مختلف دمایی باعث تولید دمای فوق سرد (کرایوژنیک) شده، به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته و اطلاعات حاصل از آزمون عمر آن تحلیل شده است. برای انجام آزمون، چهار نمونه از این کولر استفاده شده و پارامترهای کنترلی آن شامل دما و شدت جریان پایش شده است. در صورت ازکارافتادن سیستم و یا افزایش پارامترهای آن به بیش از میزان تعیین شده، این وضعیت به عنوان خرابی لحاظ شده است. در این مطالعه، موضوع تفکیک حالات خرابی و اثر آن بر روی محاسبه قابلیت اطمینان و توصیه زمان بازرسی و نگهداری بررسی شده است. با توجه به تعداد اندک نمونه‏ها، روش‏های مختلف ناپارامتریک نظیر نلسون-آلن، کاپلان-مایر و کرو برای تحلیل و برآورد پارامترها استفاده شده است. این تحقیق نشان داد نتایج روش کاپلان-مایر نسبت به دو روش دیگر دقت کمتری دارد و برای این سیستم‏ها، جداسازی حالات خرابی سبب سهولت در فرآیند محاسبه قابلیت اطمینان و کاهش هزینه‏های تعمیر و نگهداری می‏شود. https://journal.isrc.ac.ir/article_246409_6d58978b4a3dd024f68f38ce90feecc8.pdf