步进应力加速退化试验的建模与剩余寿命估计

步进应力加速退化试验的建模与剩余寿命估计是产品视情维护和健康管理中的一个关键问题。针对传统加速退化建模方法没有考虑同类产品之间个体差异的问题,提出一种基于维纳过程的加速退化建模和剩余寿命估计方法。利用维纳过程对单个应力下的退化过程建模,并将维纳过程中的漂移系数看成随机变量以描述个体差异。依据该模型,可以得到产品的剩余寿命信息和可靠性信息。提出一种随机变量加速模型,该模型将传统加速模型中的参数看成随机变量以描述个体差异,传统加速模型是其特例。针对步进应力加速退化试验的测量数据,提出一种加速退化模型未知参数的两步极大似然估计方法。以激光器为例的仿真试验结果表明,所提方法的模型拟合性和剩余寿命估计精度都优于现有建模方法,具有一定的工程应用价值。

双应力步进加速退化试验统计分析研究--模型与方法

针对新研制、高可靠、长寿命产品样本量小的特点及单一加速应力水平的极限问题,提出双应力交叉步进加速退化试验方法,实现其寿命及可靠性评估。通过建立包含剩余标准化系数的退化轨迹模型,描述退化量与应力水平相关产品的性能退化规律。利用基于累积损伤模型及时间折算的模型参数估计方法进行加速退化数据的统计分析,得到产品在使用应力水平下的寿命及可靠性信息。以具有退化失效特点的典型电真空器件电子倍增器为对象进行方法应用,应用结果验证了该方法的有效性。

基于Wiener过程的步进应力加速退化建模

在现有的步进应力加速退化试验中,应力水平的改变时间通常被事先确定,这对高可靠性产品存在一定的不合理性。用Wiener过程描述产品性能退化轨道,在试验中当产品性能退化到某一阈值时,改变其应力水平,从而产品的应力水平改变时间是服从逆高斯分布的随机变量。基于该情形建立产品的步进应力加速退化模型。考虑到模型的计算复杂性,采用贝叶斯马尔科夫链蒙特卡罗方法获取模型参数的极大似然估计,最后通过仿真试验验证文中的模型和方法。

广义逆高斯过程的步进应力加速退化试验设计

对于高可靠性、长寿命产品的寿命估计问题,步进应力加速退化试验是一种经济快捷有效的方法.为了解决步进应力加速退化试验中样本量、测量时间间隔和各应力下测量次数的配置问题,建立描述产品性能退化轨迹的广义逆高斯过程,采用改进的蒙特卡洛模拟方法估计模型的参数.给出产品分位寿命渐近方差的表达式,并以其最小化为目标,在试验总费用、试验样本量和试验时间的限制下,探讨步进应力退化试验的优化配置.最后通过实例,验证了模型和方法的正确性和实用性.

基于维纳过程步进应力加速退化试验的客观贝叶斯分析

高可靠性产品在加速寿命试验中其失效数据经常比较少,利用步进应力加速退化试验来评估产品寿命分布是一种非常好的方法.本文基于维纳过程的步进应力加速退化试验模型利用客观贝叶斯方法获得了其模型参数的无信息先验(Jefferys先验和Reference先验).并证明了对应的后验分布都是正常的.对于Jefferys先验和Reference先验下的后验提出相应的Gibbs抽样算法.最后,我们模拟对比了客观贝叶斯估计、贝叶斯估计和极大似然估计,模拟结果揭示了客观贝叶斯方法的优良性.

一类步进应力加速退化试验数据的处理

恒定应力加速退化试验需要开展多组试验,因而会耗费巨大的试验资源,虽然恒加应力试验有不错的估计精度,但工程师们对这一方法总是望而却步。步进应力加速退化试验只需要对一组样品进行试验,试验成本大幅降低,但其对试验设备的要求较高。介绍了一类退化方式符合布朗漂移运动,加速效应符合阿伦尼斯模型的步进应力加速退化试验数据的处理方法,并给出了计算案例。

基于平均寿命MSE的步进应力加速退化试验优化设计

步进应力加速退化试验常应用于高可靠性、长寿命产品的可靠性评估。为了更加准确的评估产品的可靠性,论文针对退化过程服从Wiener过程的退化型产品,提出了步进应力加速退化试验优化设计建模与分析方法。该方法在试验总费用约束下,利用蒙特卡洛仿真估计产品平均寿命的均方误差(MSE),并通过最小化MSE,确定最优的步进应力加速退化试验应力水平、样品数、参数测量间隔及测量次数等。最后,以某磁性产品为例,对该方法的有效性进行实例验证。

随机振动条件下地铁电磁继电器步进应力加速退化试验研究

为解决如何评价地铁电磁继电器触点在实际工况下的寿命问题,以某型地铁电磁继电器为对象,以电磁继电器的接触电阻退化量作为性能参数指标,设计随机振动试验时实际工况模拟方案和步进应力加速退化试验方案;建立基于Wie ne r过程的性能退化模型,利用逆幂律模型描述漂移系数和扩散系数与随机振动应力之间的关系;利用极大似然估计方法对加速模型和退化模型进行参数估计,实现对实际工况下某型地铁电磁继电器触点工作寿命的评价,为地铁电磁继电器的选型与维保提供了支撑。

电液伺服阀污染磨损加速退化试验设计

以双喷嘴挡板式电液伺服阀为研究对象,分别对电液伺服阀磨损机制与Omega寿命理论进行了分析,并针对该试验设计了电液伺服阀污染磨损试验系统。通过对电液伺服阀进行预试验,确定试验的敏感应力为油液的污染度,试验的性能退化参数为压力增益与内泄漏量。通过对预试验结果进行分析,得出试验的应力水平、应力施加方式和压力增益与内泄漏量两个性能退化参数的退化模型。结合以上分析结果,最终给出了电液伺服阀污染磨损步进应力加速退化试验的试验方法。该方法的提出可有效的缩短试验时间,为电液伺服阀安全、可靠运行提供保障,并对提高电液伺服阀可靠性,完善其性能具有一定的指导意义。

具有随机效应维纳过程的步进应力加速退化试验优化设计

针对个体差异普遍存在于产品性能退化过程中,而当前基于退化模型的优化设计普遍没有考虑产品个体差异的问题,提出一种具有随机效应维纳过程的步进应力加速退化试验优化设计方法.基于累积失效原理,建立考虑个体差异的多应力步进加速退化模型.在给定测量间隔的前提下,以总试验时间和加速应力为限制条件,通过最小化正常使用应力条件下寿命分布的p分位寿命渐近方差,对试验应力水平设置、各应力水平下的测量次数进行优化.通过LED灯双应力步进加速退化试验优化设计案例,验证所提出方法的有效性.对最优试验方案进行参数敏感性分析,所得结果表明,当参数在小范围变动时最优试验方案具有非常好的鲁棒性.

基于累积退化量的电子部件SSADT可靠性评估

为快速评估新型弹药中电子部件的储存可靠性,提出了使用步进应力加速退化试验(SSADT)的方法。首先给出了电子部件SSADT方案,接着提出了基于累积退化量的电子部件SSADT可靠性评估的基本假设,然后详细分析了基于累积退化量的电子部件SSADT可靠性评估思路和方法。该方法实现了"零失效"情况下弹药电子部件的储存可靠性评估。

序进应力在线加速退化模型研究

针对线下参数退化模型由于温度冲击而引入误差的问题,基于在线序进应力加速退化实验,建立了在线参数退化模型,提高了以参数变化为计算基础的参数退化模型的准确性.并以3CG120型高频晶体管为例,在150—230℃范围内进行了在线序进应力加速实验.利用建立的在线参数退化模型,得到3CG120型高频晶体管的寿命误差为6.5%,比线下参数退化模型的误差(23.2%)要小.

基于状态转移随机模型的SSADT可靠性评估方法

为评估步进应力加速退化试验(step stress accelerated degradation test,SSADT)中具有非线性退化趋势的产品的可靠性,提出一种基于状态转移的随机退化建模与可靠性评估方法。首先将状态转移关系与高斯随机过程相结合建立步进应力随机退化模型,以表征微观缺陷的产生和发展对宏观性能的影响;然后应用最佳线性逼近和随机过程曲线边界首达理论建立可靠性模型;最后将其应用在介质振荡器(dielectric resonator oscilla-tor,DRO)贮存可靠性评估中。以修正高斯牛顿算法和Powell共轭梯度算法相结合的方法对退化模型参数进行识别,其结果表明,状态转移随机退化模型能够有效地刻画产品SSADT中性能退化的非线性趋势特性和随机特性,得到较为准确的评估结果。

电连接器接触件振动可靠性试验评估

针对振动环境下电连接器接触件可靠性的快速评估问题,建立考虑接触件在电连接器内部的安装情况和插头插座连接情况的振动模型,利用ABAQUS软件进行正弦和随机振动仿真,得到了插孔和插针间的相对位移和插孔簧片根部应力的变化规律;建立随机振动应力作用下,接触电阻基于Wiener过程的退化模型,考虑漂移系数和扩散系数的随机性,结合加速因子不变原则建立漂移系数和扩散系数的加速模型;给出基于上述模型的步进应力加速退化试验数据统计分析方法;制定振动环境下接触件步进应力加速退化试验方案并开展试验,通过对接触件插拔力的研究和对接触表面的微观分析验证了失效机理,对试验数据的统计分析验证了所建模型的正确性,给出接触件寿命和振动量级间的关系,实现振动环境下电连接器接触件可靠性的快速评估。