基于恒定应力加速寿命试验的SF_(6)气体密度表可靠性研究

SF_(6)气体密度表作为电网体系中一次设备的重要监测设备,其可靠性关乎变电设备的安全运行。为了确保SF_(6)气体密度表的可靠运行,有必要对其可靠性和寿命进行评估,而恒定应力加速寿命试验方法是结构复杂机械产品可靠性评估的有效方法之一。文章分析了SF_(6)气体密度表的加速应力和正常应力水平,确定了多应力加速寿命试验方案,利用Weibull寿命-应力模型综合估计了SF_(6)气体密度表的中位寿命、特征寿命、可靠寿命、平均寿命及相应的失效率,得到了其正常应力下可靠度曲线,为SF_(6)气体密度表生产制造和使用维护提供了理论依据和数据参考。

小样本加速寿命试验设计与评估方法

针对工程上加速寿命试验仍然存在时间长、试样多的问题,提出一种小样本加速寿命试验设计与评估方法。该方法只需在两个加速应力水平下进行加速寿命试验,即可对产品在正常使用应力水平下高置信度、高可靠度的可靠寿命进行评估。文中首先利用工程上常用的线性加速模型(如阿伦尼斯模型、逆幂律模型和指数模型等)建立了正常使用应力水平下可靠寿命的单侧置信下限与两个加速应力水平下的可靠寿命置信限之间的数学关系式,给出了正常使用应力水平下高置信度、高可靠度的可靠寿命单侧置信下限评估方法。然后分别对指数分布、两参数Weibull分布和对数正态分布的定数截尾加速寿命试验情况进行了详细讨论,给出了相应的正常使用应力水平下高置信度、高可靠度的可靠寿命单侧置信下限计算公式。该方法计算简单,而且对完全数据、不完全数据以及各种分布均适用。大量工程算例和Monte Carlo模拟验证表明,与需要在多个加速应力水平下进行寿命试验的传统方法相比,本文方法不但可以节省大量试样和试验时间,而且理论上更加严谨,精度更高。

航天地面电源加速寿命试验研究

以某航天地面电源为研究对象,开展加速寿命试验研究。首先,介绍了加速寿命试验的特点、目的和优点;然后,阐述了加速试验的方法和流程;最后,对加速寿命试验的结果进行了分析。结果表明,与传统的可靠性试验相比,加速寿命试验可有效降低试验成本、提升试验效率,具有绝对优势。

P波段GaN微波功率器件射频加速寿命试验

氮化镓(GaN)微波功率器件广泛应用于民用雷达及通信领域,其长期工作可靠性对整机设备性能有着极其重要的影响。在150℃管壳温度的条件下对千瓦级P波段GaN微波功率器件进行加速寿命试验,基于Arrhenius模型对加速寿命试验结果进行计算和分析,得出该微波功率器件在85℃管壳温度工作条件下的平均失效时间优于2.14×10^(6) h,其工作寿命可以满足射频整机设备应用的要求。

多应力小样本加速寿命试验设计与评估方法

针对目前多应力加速寿命试验需要的组合应力水平多、时间长、费用高的问题,提出一种多应力小样本加速寿命试验设计与评估方法。该方法建立了正常使用应力水平下可靠寿命的单侧置信下限与加速应力水平下的可靠寿命置信限之间的数学关系式,给出了正常使用应力水平下高置信度、高可靠度的可靠寿命单侧置信下限计算公式。文中首先针对工程上最常用的双应力情况,分别建立了无耦合和有耦合的双应力小样本加速寿命试验设计与评估方法,它只需在三个(无耦合)或四个(有耦合)组合应力水平下进行加速寿命试验,即可对产品在正常使用应力水平下高置信度、高可靠度的可靠寿命进行评估。然后针对一般的m种应力情况,建立了基于多应力线性加速模型的小样本加速寿命试验设计与评估方法,它只需在m+1个组合应力水平下进行加速寿命试验,即可求得产品在正常使用应力水平下高置信度、高可靠度的可靠寿命单侧置信下限。该方法计算简单,而且对完全数据、不完全数据以及各种分布均适用。大量工程算例和Monte Carlo模拟验证表明,与传统多应力加速寿命试验方法相比,本文方法不但可以节省大量试样和试验时间,而且理论上更加严谨,精度更高。

空间站电动工具开关按钮性能退化特性加速寿命试验与可靠性评估

面向中国空间站在轨寿命评估与延寿需求,以舱外电动工具开关按钮为对象,开展综合考虑在轨长期贮存与短期作业交替影响的加速寿命试验,设置多温度水平,研究开关按钮性能退化特性和失效机理,并采用基于伪寿命分布的可靠性评估方法开展评估工作。加速寿命试验结果显示:开关按钮在50℃和80℃温度下出现按压力松弛现象,按压力退化与时间呈线性关系;在110℃和140℃温度下出现卡滞、卡死和润滑脂溢出现象,且按压力迟滞量在贮存后期显著增大。可靠性评估结果显示:开关按钮满足10年寿命末期可靠度0.9954的指标要求。文章所述研究方法可为空间站内其他长期贮存单机的可靠性评估提供借鉴。

聚氨酯隔振器加速寿命试验研究

本文以船用聚氨酯隔振器作为研究对象,开展了加速寿命试验研究,选择聚氨酯材料样品进行热失重试验获取不同隔振器材料的活化能值,通过高温老化试验和静动刚度试验,获取样件的退化数据,对试验数据进行分析计算,评估得到聚氨酯隔振器在实际使用温度下使用时间,为类似产品的寿命预测提供支撑。

机械硬盘加速寿命试验及状态监测技术研究

机械硬盘的健康状态监测和诊断对于企业的安全可靠运行和节约运维成本起着至关重要的作用。首先,分析了硬盘的基本组成和不同环境应力下的故障模式和机理;其次,根据实际运行环境制定了加速寿命试验,并在试验过程中对硬盘的SMART数据进行采集和存储;最后,经过对比和分析发现了该型号硬盘的敏感SMART参数,并发现寻道出错率具有明显的退化趋势,可用于故障预警和预测。

AFSS吸波器高加速寿命试验可靠性评估

针对有源频率选择表面(AFSS)吸波器高加速寿命试验(HALT)前期退化增量为零场合的可靠性评估问题,提出一种基于步进加速累积损伤等效原理的评估方法。首先,引入Arrhenius、逆幂律加速模型与时间等效理论,将HALT试验中的步进退化量数据等效为基准条件下的退化量;其次,采用Wiener过程模型建立了AFSS吸波器的可靠性模型,采用极大似然法求解似然函数获得模型中的参数估计值;最后,利用求解似然函数得到的参数估计值,建立AFSS吸波器的寿命分布。根据实际产品的HALT试验数据对该方法进行了应用验证,结果表明,该方法相较于未处理退化增量为零问题模型,能够有效定量评估AFSS吸波器的HALT试验数据,其可靠性满足实际工程需求。

多重加速寿命试验下多部件系统的参数估计

多部件系统的可靠性推断是可靠性理论研究中的重要问题。本文首先基于多重恒应力加速寿命试 验研究了部件具有 kumaraswamy 寿命分布的 s-out-of-k 系统,建立了系统可靠性的似然函数, 还给出了模型参数极大似然估计的存在性和唯一性。基于极大似然估计的渐进正态性得到了模型 参数的渐进置信区间。同时,在给定参数共轭伽马先验的假设下,基于不同的损失函数,得到了 参数和系统可靠性的不同贝叶斯估计。其次,构造了参数的 Bootstrap 区间作为渐进置信区间和 贝叶斯区间的对比。最后,分析了一组真实数据来说明本文方法的可行性。

轨道车辆制动产品橡胶件加速寿命试验研究

根据橡胶件在制动产品中的实际工作状态分析了橡胶件的失效机理,确定了影响使用寿命的特征参数,结合橡胶样件的阿累尼乌斯模型建立某种配方橡胶件的加速寿命模型,研究了一定应力下的高温加速寿命试验方法,并以空重阀橡胶件为例,进行了高温加速寿命试验。研究结果表明,高温加速因子的确定方法具有可操作性,能有效验证制动产品橡胶件使用寿命。

多参数耦合仿真加速寿命试验研究

本文提出一种多参数耦合仿真加速寿命试验方法。讨论常用加速模型对不同变量加速因子的适用范围并建模;针对速度和摩擦力进行动力学仿真分析,并结合环境变量实现多参数耦合加速寿命分析;为验证该方法的可行性和准确性,搭建并进行加速寿命试验。最后通过I-FORM算法对数据进行可靠性评估和对比分析,验证了方法的有效性。

逐步Ⅱ型截尾步进应力部分加速寿命试验的统计推断

基于逐步Ⅱ型截尾样本,研究了逆Rayleigh分布在步进应力部分加速寿命试验下的统计分析问题.首先运用贝叶斯方法、极大似然估计方法和近似极大似然估计方法,得到了未知参数和加速度因子的贝叶斯估计(BE)、极大似然估计(MLE)和近似极大似然估计(AMLE),并运用极大似然估计的渐近正态性推导出未知参数和加速因子的渐近置信区间.其次,运用贝叶斯理论在平方损失函数和线性指数损失函数下给出了模型参数和加速因子的贝叶斯估计和最大后验密度(HPD)置信区间.最后,利用蒙特卡罗模拟对3种不同估计方法的精度进行了评估.数值模拟表明:贝叶斯估计的效果大体上优于极大似然估计和近似极大似然估计的效果;线性指数损失函数下的贝叶斯估计效果要优于平方损失函数下的贝叶斯估计效果;随着样本量的增加,3种估计方法的均方误差(MSE)和平均相对误差(ARE)均呈减小趋势;在同一组样本和同一种移除方案中,BE的HPD置信区间长度优于MLE的渐近置信区间长度.

空调制冷管路的加速寿命试验与分析

空调制冷管路局部应力超标将导致铜管或焊接处产生裂纹,引起制冷剂泄漏。本文以电磁振动台模拟压缩机的激励,进行制冷管路加速寿命试验。并结合制冷管路寿命分析结果,确定制冷管路在实际产品中的振动应力限值。

电饭煲铰链弹簧加速寿命试验技术研究

铰链弹簧是电饭煲产品的主要承载部件,寿命可靠性验证周期较长,本文基于加速寿命试验理论,开展了断口分析、有限元模拟以及加速寿命试验等工作,结果显示疲劳寿命对数特征值与试验折弯频率之间存在显著的负相关线性关系,并建立了一种具有双重加速效应的寿命试验模型,相比原始方案,0.33 Hz方案和0.50 Hz方案所需测试时长分别降低~69%和~88%,显著缓解了品质部门测试资源紧张的痛点问题。

基于威布尔分布的机械加速寿命试验优化与可靠性统计分析

机电产品加速寿命试验中存在试验效率不高,且试验数据有效性较低的问题,为此,对基于威布尔分布型机械产品恒定应力加速寿命试验进行了优化设计方面的研究。首先,假定威布尔分布型试验样品在各试验应力水平下失效机理保持不变,且其特征寿命与各试验应力水平之间符合广义对数线性方程,在此基础上建立了定时截尾恒定应力加速寿命试验可靠性统计模型;然后,在试验样本总量保持一定的情况下,以各应力水平下的试样分配比例及试验应力水平数为优化变量,同时根据D-最优设计理论,以“各试验应力下得到的Fisher信息矩阵最大,且机械产品中位寿命估计值的方差最小”为优化目标,对威布尔分布型机械产品定时截尾恒定应力加速寿命试验方案进行了优化设计;最后,以某型机械产品为例进行了仿真模拟试验与算例分析,以验证加速寿命试验优化方法的有效性与可行性。研究结果表明:所提出的定时截尾恒定应力加速寿命试验优化设计方法是可行和有效的。

加速寿命试验三参数威布尔分布的极小变异-极大似然估计

目的 在加速试验中,对寿命服从三参数威布尔分布的产品进行可靠性评估与寿命预测,解决形状参数小于1时传统方法难以计算的问题。方法 利用三参数威布尔分布与指数分布之间的转换关系,以变异系数误差最小为优化目标,在确定最优位置参数估计值的基础上,应用拟极大似然方法估计分布模型中的其余参数,建立极小变异–极大似然估计(MV-MLE)。根据加速寿命试验中失效机理不变的原则,在失效机理等同条件下,将该方法推广至多应力水平下的可靠寿命评估。结果 在单一应力与多应力水平下,通过仿真模拟验证了所提方法的有效性。与传统方法相比,在小样本条件下,所提方法可提高形状参数(机理等同性参数)估计精度40%以上。结论 所提方法对于三参数威布尔分布的参数估计和寿命评估具有较高精度,能够有效克服传统方法的不足,在加速寿命试验评估中具有良好的应用效果。

加速寿命试验设计与评估软件ALT511及其应用(一)

为满足适合工程应用的加速寿命试验设计和评估需要,北京卫星环境工程研究所自研了加速寿命试验设计与评估软件ALT511。该软件由4个基本模块组成,其中“单应力一个应力水平”模块包括输入、加速因子计算、退化建模和可靠度评估4个选项卡。基于阿伦尼斯、逆幂律、广义艾琳、Norris-Landzberg以及线性5种加速模型和加速因子计算式,给出试验时间放大倍数和加速寿命试验时长的计算方法,对未失效试验件给出退化建模和伪寿命计算方法,阐述了换算成正常应力下的试验结果分布拟合方法、可靠度点估计值、可靠度下限值计算方法。最后以航天器轴承加速寿命试验为对象给出了软件应用案例。该软件融合了成熟的加速模型、试验方法、权威标准和专家经验,兼具通用性和行业特色。

Weibull分布下绕线联轴器双应力加速寿命试验研究

针对绕线联轴器具有较长的工作寿命,其可靠性很难快速评定的问题,采用恒加试验方法,进行了绕线联轴器双应力加速寿命试验及其失效寿命数据的统计分析;在加速寿命试验中,通过对绕线联轴器的失效机理进行分析,确定了加速应力及加速模型,采用Escobar-Meeker(E-M)法确定了加速寿命试验的条件矩阵;失效寿命数据的统计分析中,假设绕线联轴器的寿命服从威布尔分布,利用威布尔概率纸检验和巴特利特检验相结合的方式对绕线联轴器的寿命分布进行检验;利用极大似然估计法(MLE)和最佳线性无偏估计法(BLUE)确定分布模型的形状参数和特征寿命,并对参数估计方法进行了分析比较;对绕线联轴器双应力恒加试验数据的统计分析表明:绕线联轴器的寿命可用双应力逆幂律-Weibull精确描述,获得了加速应力-寿命模型,某型绕线联轴器在正常转速水平1000 r/min,正常扭矩水平0.6 Nm下可靠性指标的最佳线性无偏估计。

某型液压柱塞泵加速寿命试验失效分析

针对液压柱塞泵加速寿命试验中出现回油压力突然增大的现象,完成了对故障现象的初步判定、分解检查、微分计量和理化分析,通过对历年轴承滚子的凸度值复测,发现滚子凸度设计值不合理是导致产品失效的主要原因,通过统计分析和试验验证,确定了轴承滚子合理凸度值。