Bayes方法在可靠性验证试验中的应用

本文简述了关于可靠性验证试验进展情况,介绍了应用Bayes方法的基本思想和步骤,并用之于成败型、伽玛型寿命分布产品的可靠度,失效率的估计。针对工程实际中存在的单样本非破坏性验证试验方案的优化问题,应用Bayes方法,提出了指数型和正态型寿命分布高价产品进行单样本非破坏性可靠性验证试验的优化模型,对于节省试验费用、缩短验收周期有一定作用。     

水中兵器延寿样本的装载可靠度鉴定试验方案

针对延寿样本子样少,按经典GJB899法对装载可靠度鉴定需要较长的试验时间这一实际情况,提出了一种减少试验时间的Bayes方法.该方法通过挖掘延寿前装载失效率信息,确定先验分布,再开展陆上加速装载试验以增加装载信息,并结合实际装载信息制定了装载可靠度鉴定试验新方案.实例计算表明:在确保鉴定效果的前提下,新方法可在较小的延寿样本条件下快速完成装载可靠度鉴定工作,满足水中兵器延寿工程的实际需要.     

Weibull分布竞争失效产品简单步加试验的优化设计

在逐步Type-Ⅰ混合截尾场合下,研究竞争失效产品简单步进应力加速寿命试验的优化设计。假定产品寿命服从双参数Weibull分布,在形状参数和尺度参数都未知的情形下,得到相应的Fisher信息矩阵,以极大似然渐近方差最小为准则结合Fisher信息矩阵,给出了步进应力加速寿命试验的最优应力转换时间。最后利用Monte-Carlo方法进行数值模拟,并对模拟结果进行了分析。     

基于非参数统计的加速退化试验优化设计北大核心

加速退化试验优化设计研究如何在有限的费用约束下设计方案以减少试验评估误差。采用参数统计分析试验数据需要假设分布函数,当假设错误时会引起较大的误差,而采用非参数统计分析,通过数据本身来寻找合适的回归模型则可避免这一问题。以试验费用为约束,进行加速退化试验优化设计,给出各优化变量:试验应力水平、各应力水平下样本量、性能监测次数和监测间隔,最后通过仿真算例说明该加速退化试验优化设计方法的应用。     

基于非参数统计的加速退化试验优化设计

加速退化试验优化设计研究如何在有限的费用约束下设计方案以减少试验评估误差。采用参数统计分析试验数据需要假设分布函数,当假设错误时会引起较大的误差,而采用非参数统计分析,通过数据本身来寻找合适的回归模型则可避免这一问题。以试验费用为约束,进行加速退化试验优化设计,给出各优化变量:试验应力水平、各应力水平下样本量、性能监测次数和监测间隔,最后通过仿真算例说明该加速退化试验优化设计方法的应用。     

恒定应力部分加速寿命试验的可靠性分析

基于定时区间删失样本,研究了指数分布产品在恒定应力部分加速寿命试验下的参数估计。利用EM算法得到了分布参数和加速因子的迭代方程。根据Louis提出的缺失信息原则计算了Fisher信息矩阵。由极大似然估计的渐近正态性,构造出分布参数和加速因子的近似置信区间。通过Monte Carlo模拟,从平均相对误差和均方误差两方面对估计量进行了计算,结果表明所有的估计量都具有大样本性质。最后通过模拟样本,计算了不同应力水平下分布参数、加速因子和可靠度的估计。     

步进加速试验中基于Gamma过程的可靠性建模方法

某型导弹电连接器属于高可靠性、长寿命产品,为了对其进行可靠性评估,设计了步进应力加速退化试验获取性能退化数据,提出了加速应力下基于Gamma过程的可靠性建模方法。以电连接器的接触电阻作为性能参量,并根据实际使用环境选择了温度、湿度作为综合加速应力;利用Gamma过程对样品退化规律进行建模并对模型进行了检验;使用广义艾林模型描述了样品退化率与温度、湿度之间的关系。在以上基础上建立可靠性模型,并采用极大似然法估计出模型参数,成功对该型电连接器在工作条件下可靠度值作出了预测。     

基于仿真的竞争失效产品步降加速寿命试验优化设计

针对竞争失效产品加速寿命试验存在试验时间长、费用高、效率低的问题,提出了一种基于Monte-Carlo仿真的竞争失效产品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阶分位寿命渐进方差估计最小为目标,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MIE理论进行统计分析,建立了基于仿真的竞争失效产品步降加速寿命试验优化设计模型.最后,通过实例分析表明:该方法具有可行性、有效性.     

过氧化环己酮储存过程中热失控危险性研究

研究了过氧化环己酮及其与溶液混合后的热分解动力学及实际包装条件下的自加速分解温度(SADT),利用差示扫描量热仪测试了过氧化环己酮及其与溶液混合后的热分解特征,得到不同升温速率下热流随时间的变化曲线,使用Friedman等转化率法对试验数据进行处理,得到了过氧化环己酮的分解反应活化能等动力学参数,并用绝热加速量热仪试验数据对动力学参数求解进行验证。推算了实际条件下达到最大温升速率时间为24 h的初始温度,基于可靠的动力学参数和有限元分析法计算了三种样品的SADT。结果表明过氧化环己酮热分解活化能随反应进程变化而变化,TMRad为24 h时的初始温度分别为53、71、66℃,实际包装条件下的SADT为37、61、56℃。     

基于Dirichlet先验分布的模糊可靠性增长模型研究

将模糊理论应用于基于Dirichlet先验分布的Bayes可靠性增长模型,提出了可靠性增长的模糊模型。在对Dirichlet先验分布函数研究的基础上,分析了先验参数的获取方法。针对某水冲压发动机可靠性增长试验使用Dirichlet先验分布模型进行了分析,给出了试验各阶段的先验分布和后验分布,并分析了与先验信息方差有关的参数对后验可靠度的影响。在此基础上,通过引入模糊变量,发展了模糊可靠性增长模型,得到了试验各阶段模糊可靠度。     

寿命试验持续时间的预测

工程界中诸多电子元器件的寿命都可以看作或近似看作是服从指数分布的,只有经寿命试验掌握各类电子元器件寿命的分布情况,才能对整个电子系统的可靠度有较充分的认识,从而对整个电子系统中的电子设备进行合理布局,优化控制,使其在实际应用中最大程度地发挥其作用。分别给出服从单参数指数分布的样本在寿命试验的早期结果上预测寿命试验的总持续时间的精确与近似方法的证明,并对两种预测方法在不同情况下的预测结果进行比较。     

多参数带约束限制的风险运输网络优化研究

对赋有四个参数（可靠度、时间、费用、容量）的运输网络进行优化分析,给出求解最优路线的算法。     

时变环境下基于加速寿命试验的产品故障预测方法

针对传统可靠性模型及分析方法无法分析产品在时变环境下可靠性的缺陷,提出了时变环境应力下产品可靠性预测方法.引入比例风险模型描述产品可靠性与工作环境因素的关系,结合加速寿命试验数据,利用极大似然估计确定基准失效率函数及各环境因素协变量回归系数.在假设产品工作环境应力转换时间确定的情况下,建立了时变环境下可靠度分析模型.实例验证了该方法的有效性.     

预防性维修周期的优化建模

随着现代装备系统性能和复杂程度的不断提高,使用维护要求的日趋严格使其使用和保障费用也急剧上涨。提出了一种计算可修复系统的最优预防维修周期的模型,此模型是结合系统的失效损失费和维修费用,根据使单位有效使用时间的费用最小的原则建立的,针对失效时间为伽码分布的系统,计算了各种费用比和尺度参数下的最优维修周期。结论说明,此方法具有更高的预测精度,有较好的实际应用价值。     

几何分布定数截尾步加试验的最优设计

在逐步type-II结尾场合下,研究产品简单步进应力加速寿命试验的优化设计。假定产品服从几何分布,讨论了几何分布产品加速方程如何建立,利用次序统计量的大样本性质,得到相应的Fisher信息矩阵,以对数特征寿命极大似然估计的渐进方差最小为准则结合Fisher信息矩阵,给出了步进应力加速寿命试验的最优分配比例,通过模拟验证最优设计的有效性。     

基于退化量分布的某型电连接器寿命预测方法

使用基于退化量分布的方法对某型电连接器进行了寿命预测,得到了其可靠度曲线并预测出其平均寿命为398 895 h。通过对各加速应力水平下所有样品的退化量进行拟合优度检验,得出退化量在各测量时刻最优服从正态分布,进而确定了退化量均值、方差与温度应力之间的关系。为了提高估计精度,使用极大似然法进行整体统计推断获取未知参数的估计值,并基于参数值与温度的关系外推出样品在工作温度下的可靠度函数。通过可靠度曲线的比较,获知样品寿命较好地服从对数正态分布,并基于此进行了平均寿命预测。     

工龄更换策略下的备件库存决策研究

针对单部件系统工龄更换策略下备件需求的特点,建立了工龄更换策略与备件库存控制的联合优化模型。该模型通过分析一个订购期内工龄更换间隔期T及备件最大库存水平S对系统寿命分布的影响,建立了工龄更换间隔期、订购间隔期及最大库存水平与单位时间总费用（包括维修费用和库存费用）的关系,然后以单位时间总费用最小为目标,优化工龄更换间隔期T、订购间隔期t0及最大库存水平S。最后,基于案例,运用Matlab对模型进行数值计算,结果表明模型能有效地降低单位时间的总费用。     

基于最大后验风险的多层Bayes方法

为了对指数型产品进行可靠性鉴定,首先给出了失效率的多层先验分布,然后从最大后验风险的角度,运用Bayes方法,制定出可靠性鉴定试验方案.按照此鉴定试验方案,缩短了试验时间,从而降低了鉴定试验所需的费用.     

基于贝叶斯方法的指数寿命型产品可靠度评估方法

以经典法为推理基础,利用无验前信息时验前分布密度的假设方式及共轭分布函数的传递性,推导出指数寿命型产品在不同试验方案下可靠度R的多层贝叶斯评估方法。使得在利用贝叶斯方法对指数寿命型产品进行评估时,更具科学性和合理性。     

具有参数漂移特征的退化可靠性评估方法

针对具有参数漂移特征的产品,首先采用随机扩散理论描述其参数漂移规律,并建立了参数漂移模型.在此基础上,提出了将参数漂移模型预测与产品寿命分布拟合相结合的可靠性评估方法,即利用参数漂移模型对产品不同时刻的可靠度进行预测,通过适当增加产品可靠性预测点,拟合产品的寿命分布,进而获得产品的可靠性评估结果.该方法充分利用产品参数漂移规律和产品寿命分布规律,可有效提高产品可靠性评估精度.最后,通过实例比较,验证了该方法的可行性和有效性.