序降应力加速寿命试验(上)——试验分析篇

加速寿命试验是高可靠长寿命型产品的量化评估的重要途径,广泛应用于武器装备的定寿延寿课题中。为了进一步提高加速寿命试验的效率,提出一种新的试验方法——序降应力加速寿命试验。通过理论模型建立、试验数据分析和蒙特卡罗仿真对该方法的有效性进行分析。研究结果表明,在相同的试验环境下序降应力加速寿命试验方法不但能大幅度提高试验效率,同时还能提高试验分析精度。因此,在武器装备的定寿延寿课题中,序降应力加速寿命试验值得推广。

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。

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。

引信步进应力加速试验贮存寿命预测研究

目的 针对某机电引信加速寿命试验数据,采用传统统计分析方法存在计算量大、寿命预测精度难以保证的问题,开展与智能算法相结合的引信贮存寿命预测研究。方法 针对步进应力加速寿命试验数据,采用贝叶斯理论的环境因子法,对各级应力下的贮存时间进行折合计算。利用进化策略对粒子群算法进行改进,进而对所建立的BP神经网络预测模型的全局参数进行调整和优化,突破传统方法的局限。将折合后的试验时间、样本量、应力水平作为网络输入,失效数作为输出,来预测引信贮存寿命。结果 利用训练好的BP神经网络预测引信在正常应力水平下的失效数,计算其贮存可靠度。在迭代402次后,模型找到最优解,且预测误差在1%以内。结论 步进应力加速寿命试验与智能算法相结合的方法计算过程简单,预测精度较高,可有效提高引信贮存寿命的预测精度。

步降应力加速寿命试验(续篇)——优化设计篇

如何设计试验方案使试验评估结果最准确、试验代价最小,是步降应力加速寿命试验应用中面临的一个重要问题。针对传统解析优化方法在某些场合最优解的封闭形式难以得到甚至不存在的情况,提出了一种新的基于Monte Carlo仿真的步降应力加速寿命试验优化设计方法,并且针对Monte Carlo方法高精度计算中的计算量问题,利用优化目标函数的连续性,将非参数化曲面拟合方法引入优化过程,使计算量大大下降,满足了工程应用的要求。最后提供的算例说明了该方法的应用过程及有效性。

双应力交叉步降加速寿命试验优化设计Monte-Carlo仿真

为进一步缩短试验时间,实现产品可靠性的快速评定,在综合应力加速寿命试验优化方案设计的基础上,提出了一种基于Monte-Carlo仿真的双应力交叉步降加速寿命试验优化设计方法。采用Monte-Carlo对步降加速寿命试验进行仿真模拟,以正常使用应力下的p阶分位寿命渐近方差估计为目标函数,以各试验应力水平及对应应力下的试验截尾数作为设计变量,采用MLE理论进行统计分析,建立了基于仿真的双应力交叉步降加速寿命试验优化设计模型。最后通过三次样条插值拟合理论对目标函数进行拟合,降低了仿真规模,提高了试验效率,为电子装备寿命预测的加速试验方案优化设计提供技术支撑。

双应力同步步降加速寿命试验方法

针对现有的双应力交叉步降加速寿命试验时间长、效率低的问题,提出一种双应力同步步降加速寿命试验方法。该试验方法将两加速应力以同步步降的方式逐级下降,使其形成一种斜坡式下降轨迹,从而提高试验效率,改善整个试验状态。并采用Monte Carlo方法,对寿命服从Weibull分布的产品进行双应力同步步降加速寿命试验仿真模拟。结果表明,该试验方法比双应力交叉步降加速寿命试验方法更能缩短试验时间,提高试验效率。

简单步降应力加速寿命试验的最优设计

以正常应力下寿命分布函数中参数的极大似然估计的渐近方差为准则,考虑II型截尾的情形,对指数分布场合下简单步降应力加速寿命试验的最优设计问题进行了研究。通过一个实例表明,在总截尾数相同的情况下,简单步降应力加速寿命试验第一步的截尾数,要比简单步进应力加速寿命试验第一步的的截尾数少,并能保证相同的试验精度。

步降应力加速寿命试验的可靠性仿真

研究武器装备寿命实验准确评估可靠性问题,为进一步完善步降试验的统计分析方法,建立依赖于加速模型的数据折算公式,再对步降试验下的三步分析法做出改进,改进后的方法在处理数据时更具灵活性,且计算复杂度有所降低。进而,为比较步进试验与步降试验下三步分析法的精确性与稳定性,首次利用Monte-Carlo仿真法对两试验下的三步分析法进行仿真。仿真结果显示,相比步进试验,步降试验能显著提高三步分析法的精度和稳定性,说明了步降应力试验具有优越性为可靠性评估提供了依据。

双应力交叉步降加速寿命试验的数值模拟

双应力交叉步降加速寿命试验是可靠性工程中不同于传统增应力加速寿命试验的一种新思路,投入实践前,针对其是否能提高可靠性试验效率进行计算机模拟。仿真相似条件下双应力交叉步降加速寿命试验和原有双应力交叉步进加速寿命试验的步骤,应用于产品寿命服从Weibull分布的实际算例,统计得出二者的试验平均耗费时间和效率比。由效率比曲线,证实双应力交叉步降加速寿命试验在应用于高可靠性、长寿命产品可靠性分析时多数情况下能较大程度提高试验效率。

对数正态分布下序进应力加速寿命试验的统计分析

本文指出文献［１］中一个错误，讨论了寿命分布为对数正态分布时序进应力加速寿命试验下，参数的点估计和区间估计。

关于序进应力加速寿命试验中若干问题的探讨

采用若干基本假定,用分段函数连续化方法,给出了在恒定应力条件下寿命服从指数分布或威氏分布的产品,在序进应力加速寿命试验中的寿命分布;并给出了在加速寿命方程满足逆幂律且等速加载情况下的具体分布形式.文中还利用序进应力试验中所获得的数据,应用极大似然估计法估计加速寿命方程与寿命分布中的参数,并对参数估计值的性质进行了讨论.

竞争失效产品综合应力步降加速寿命试验优化设计Monte-Carlo仿真

为进一步缩短试验时间,实现对高可靠性、长寿命竞争失效产品可靠性的快速评定,在综合应力加速寿命试验优化方案设计的基础上,提出了一种基于仿真的竞争失效产品综合应力步降加速寿命试验优化设计方法。采用MonteCarlo对竞争失效产品综合应力步降加速寿命试验进行仿真模拟,以正常使用应力下的p阶分位寿命渐进方差估计最小为目标,在给定各应力组合下试验截尾数大小的条件下,以试验应力水平大小作为设计变量,采用MLE理论进行统计分析,建立了基于仿真的竞争失效产品综合应力步降加速寿命试验优化设计模型。最后通过实例分析,表明该方法的有效性、可行性,为电子装备寿命预测的加速试验方案优化设计提供技术支撑。

腐蚀管道寿命可靠性的步降应力加速试验研究

为保障油气管道安全运营,需研究腐蚀管道寿命的可靠性。首先基于管道失效机理,采用步降应力加速寿命试验(SDSALT)方法,获得不同温度下腐蚀率样本;其次利用加速因子和逆幂律加速方程建立数据折算模型,将腐蚀率样本转换为应力作用失效时间并截尾抽样后作为输入,求得含未知参数的准样本;然后通过准样本估计Weibull分布的3个参数,进而得到以温度和时间为自变量的管道可靠性函数;最后以H_2S/CO_2环境中运营的N80管道为例,验证所建腐蚀管道寿命预测方法的可靠性。结果表明,该方法大幅缩短试验时间,对管道寿命预测准确,并分析出管道可靠性的降低速度随温度和时间的增加先增大后减小,可应用于管道的适用性评价。

固体钽电介电容器序进应力加速寿命试验

一、引言固体钽电解电容器是一种高可靠产品,在正常工作条件下进行寿命试验常常不会发生失效,即使使用恒定应力加速寿命试验(恒加试验)也需要较长时间,为此需要探索新的加速寿命试验的方法。序进应力加速寿命试验(序加试验)是指所施加的应力水平随时间增长的一种加速试验,这种试验不仅能克服恒加试验中的上述缺点,且可大量减少试验样品,缩短试验时间,但使用序加试验会遇到二大困难:一是需要有专门设备,二是要有好的统计分析方法。1987年LinZhengning和Fei Heliang对寿命分布为威布尔分布,加速模型为逆幂律。

Weibull分布在定时截尾样本下序进应力加速寿命试验的有约束统计分析

在Ｗｅｉｂｕｌｌ分布场合，讨论了定时截尾样本下序进应力加速寿命的统计分析⒚用ＢＡＹＷＳ方法给出了逆幂律中未知参数的估计，以及在正常应力下产品寿命分布的参数估计。

对数正态分布场合下循环序进应力加速寿命试验的统计分析

在产品寿命服从对数正态分布的场合下,讨论了循环序进应力加速寿命试验的模型,给出了相应的参数的两种统计分析方法:极大似然估计;极大似然估计与回归相结合的估计。

基于Gibbs抽样的Weibull分布序进应力加速寿命试验的Bayes分析

序进应力加速寿命试验是产品寿命试验中一种最为有效而经济的试验方法，其理论正日趋成熟，并在实践中开始得到应用．本文讨论了逆幂律模型下Ｗｅｉｂｕｌ分布定时和定数场合序进应力加速寿命试验数据的Ｂａｙｅｓ统计分析，并用Ｇｉｂｂｓ抽样的迭代算法成功地解决了Ｂａｙｅｓ分析中极为复杂的后验边际分布的计算问题．实例表明这种方法是有效且可行的．

复杂环境应力下典型机电产品贮存-值班寿命加速试验方法研究

目的建立复杂环境应力下机电产品贮存-值班寿命加速试验方法。方法依据机电产品贮存-值班寿命剖面、环境因素及基准条件,考虑关键部件可能产生的环境效应与累积损伤,选取拟模拟与加速的环境因素,按照环境应力施加时序及损伤模型,提出一种综合考虑机电产品贮存-值班过程中温度、湿热、盐雾、太阳辐照、温度循环、振动和冲击等环境应力对其寿命影响的加速试验方法。结果建立了某典型机电产品复杂环境下贮存-值班寿命加速试验剖面。结论复杂环境应力下机电产品贮存-值班寿命加速试验充分考虑了机电产品在贮存-值班过程中经历的环境应力,能够在一定程度表征机电产品贮存-值班过程中各种环境应力的累积叠加效应。

WEIBULL分布在多组序进应力下加速寿命试验的参数估计

考虑多组序加试验，在Weibull分布场合给出参数的点估计。