步进加速退化试验及其在电子产品可靠性评估中的应用

为快速评估具有高可靠、长寿命特点的电子产品的可靠性，提出了使用步进加速退化试验技术的方法。文中首先给出了步进加速退化的试验方法及基本假设，然后给出了步进退化数据向恒加退化数据的折算方法，在此基础上提出了基于伪失效寿命的步进加速退化可靠性评估算法，最后利用试验数据对该方法进行了验证。该方法与恒加退化试验相比，在保持样本量不变的基础上，可以极大地缩短试验时间，因此，具有更高的效费比。     

小子样条件下航天轴承性能可靠性建模与评估

航天油润滑轴承可靠性具有小子样、无失效数据特点,即使采用性能可靠性方法进行建模与分析,仍存在性能数据不足问题。提出小子样条件下航天轴承性能可靠性分析的多层贝叶斯模型及模型求解方法。通过失效分析,建立轴承性能退化过程模型。利用自助法、试验数据、物理模型和专家经验等确定Bayes验前分布,并采用MCMC方法解决Bayes计算问题。实例分析表明,该方法具有较好的适用性,是解决小子样条件下长寿命产品可靠性建模与评估问题的一种有效途径。     

基于加速性能退化的雷达电源板可靠性评估

评估雷达系统可靠性时,失效寿命难以获得,性能退化数据成为评估可靠性的重要信息。对其中器件级信息充足,板级、分系统级、系统级现场试验信息缺乏,而收集这些部分的退化数据仍需较长时间,以雷达某一部分的整体为研究对象进行加速退化试验,验证是否存在累积效应及有规律的退化过程。以某雷达电源整板为例,在温度应力下进行恒加加速退化试验,观测到特征退化量电源板输出电压随温度变化的退化规律,进行统计推断。结果表明基于加速退化数据进行该部分可靠性分析方法可行、结果可信,且更具优势,为雷达系统可靠性评估及增强可信度奠定基础。     

机载燃油泵性能退化试验研究

为了获取刻画燃油泵退化规律的退化数据,提出机载燃油泵性能退化试验研究。基于失效机理分析制定燃油泵性能退化试验方案。搭建燃油泵在电应力载荷下的性能退化试验平台,可模拟飞机燃油泵注油循环过程,施加电应力载荷,采集出口压力信号。建立Holt指数平滑退化模型用于剩余寿命预测。结果表明该退化模型表征了燃油泵的退化规律,验证了该试验方案和平台的有效性和可行性。     

基于维纳过程金属化膜电容器的剩余寿命预测

金属化膜电容器是惯性约束聚变激光装置能源系统最重要的元器件,对个体电容器的剩余寿命进行有效的预测对整个装置的可靠性水平有着重要的影响.为有效地预测个体电容器的剩余寿命,提出了融合单个电容器性能退化数据与先验性能退化数据信息的预测方法.采用Wiener过程对其性能退化过程进行建模,并根据先验退化数据信息构造参数的先验分布...     

基于似然比检验的橡胶密封件加速试验机理一致性判别方法

加速退化试验广泛应用于橡胶密封件等长寿命产品的可靠性评估，试验过程中需要将高应力水平下的试验结果外推到正常应力水平。要获得准确的产品可靠性评估结果，需要保证加速应力下的退化失效机理与正常应力下的退化失效机理一致。基于似然比检验原理，提出加速退化试验机理一致性判别方法及流程。针对失效机理一致与失效机理变化两种场合，提出对数线性及非对数线性两类加速模型，并结合混合效应模型描述产品退化过程。利用似然比检验判断加速模型参数是否变化，完成失效机理一致性判别。仿真算例和应用实例表明，该方法能够有效判别橡胶密封件失效机理是否变化，并找到失效机理不变的应力水平边界。     

不确定失效阈值影响下考虑设备剩余寿命预测信息的最优替换策略

为了进一步提升设备维修决策的科学性,通过建立综合设备剩余寿命预测数据与不确定失效阈值的最优维修决策模型,实现了不可维修设备的最优替换策略。构建基于非线性Wiener过程的设备性能退化模型,并采用极大似然法估计退化模型参数;提出一种基于期望最大(Expectation Maximization, EM)算法的不确定失效阈值分布系数估计方法,通过引入虚拟失效阈值数据实现对失效阈值分布系数的同步迭代更新;基于首达时的概念推导出不确定失效阈值条件下设备剩余寿命的概率密度函数,并基于更新报酬理论建立维修决策模型,从而实现设备的最优维修决策。算例分析表明,设备的失效阈值会对维修决策结果产生重要影响,考虑设备失效阈值的不确定性既有助于提升剩余寿命预测的准确性,又可以有效降低设备的寿命周期费用。     

基于维纳过程金属化膜电容器的可靠性评估

金属化膜电容器作为惯性约束聚变(ICF)激光装置的重要元器件,其可靠性直接影响着系统的性能。为此,很多研究者对电容器的可靠性进行了评估,然而这些评估方法得到的只是电容器的总体特性,无法给出单个电容器的可靠性水平。鉴于此,提出了融合单个电容器性能退化数据与先验性能退化数据信息的可靠性分析方法,首先采用W inner过程对其性能退化过程进行建模;其次基于B ayes方法对单个电容器的可靠性进行实时评估;最后通过一个实例表明了其研究意义和实用价值。     

加速寿命试验下复合失效产品的可靠性评估

产品往往受随机失效和耗损失效两种模式的双重影响,通过构建复合寿命分布模型来表征这类产品失效规律。在加速寿命试验下,基于极大似然估计构造了该类产品寿命参数估计的数值算法;为了验证该寿命分布是否真服从假定的复合分布,构建了常应力等效失效数据的柯尔莫哥诺夫分布检验法;最后,以电连接器这一典型产品为例进行了工程仿真试验并进行数据评估,从而验证了评估方法的正确性。     

基于竞争失效建模的导弹贮存寿命评估方法

为了提高导弹贮存寿命估计的准确性,提出了一种基于退化失效与突发失效竞争的导弹贮存寿命估计方法。基于建模假设,建立导弹竞争失效模型;采用赤池信息准则(AIC)来确定导弹退化过程的最优随机过程模型,进而建立其退化失效模型;采用威布尔分布和比例危险模型,建立基于退化量影响的突发失效模型;采用极大似然估计算法,求解模型未知参数。结合实例分析,验证了所建模型的正确性和优势。     

考虑非线性退化与随机失效阈值的剩余寿命预测

针对广泛存在的非线性退化设备,现有方法尚未考虑随机失效阈值对剩余寿命预测结果的影响。因此,通过对设备性能退化过程进行分析,提出了一种综合考虑非线性退化与随机失效阈值的剩余寿命预测方法。基于Wiener过程构建了考虑个体差异与测量误差的非线性退化模型;基于卡尔曼滤波算法建立状态空间模型以实现对退化状态的在线更新;基于极大似然法估计失效阈值分布系数估计方法,得到随机失效阈值的概率分布;基于随机失效阈值推导出剩余寿命的概率分布,实现对剩余寿命的在线预测。算例研究表明,所提方法可以有效地提升剩余寿命预测的准确性,具备一定工程应用价值。     

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。     

多传感器数据融合性能评估的方法论

由于多传感器数据融合的处理过程是多级别多层次的,相应的融合算法多种多样,因而融合性能的评估一直是该领域研究的重点和难点.为了提高系统的重用性,把性能评估过程当作一个完整的融合过程,提出一个数据融合评估系统体系结构设计方法.以此为基础的系统评估,大大提高了数据融合评估系统的通用性,增强了系统设计人员与用户之间理解的一致性,达到充分利用系统资源和发挥系统性能的目的.     

基于故障统计和材料退化的机械系统可靠性评估

目前,机械系统可靠性试验的评估模型主要是基于已触发故障的数据特点,而对于具有高可靠性且在试验中没有出现故障的子系统的情况,仅仅依据故障数据样本来评估可靠性则可能偏离实际值较大。针对此问题,选取定时截尾的可靠性试验,将故障统计和材料退化相结合,采用极大似然估计法和蠕变失效时间模型,分别对可靠性试验中发生故障的子系统和零故障的子系统进行寿命估计,综合估算出系统的平均寿命。最后,通过案例分析,验证了该方法的有效性和合理性。     

多退化模式下的电子装备可靠性建模

通常加速退化分析中退化失效只考虑或者假设只有一个退化通道,而实际上很多情况下会存在多退化模式.产品的各个退化通道间的关系存在随机性,即任意两个退化通道间不可能只是单一的相关或者独立.在考虑这种相关性的条件下,深入研究了电子产品的性能退化理论和机理,提出了两个多退化模式竞争失效的数学模型,分别阐述了退化通道相关与独立的两种不同情况下产品可靠度评估方法.     

多元加速退化数据评估弹上产品贮存可靠性

弹上产品贮存退化表征在多个性能参数时,若采用单性能参数评估,可能会忽略其他性能蕴含的可靠性信息,导致评估不够全面。首先对产品加速退化过程建模,然后利用方差-协方差矩阵研究基于多元加速退化数据的可靠性评估方法;最后选取某电子产品的多元加速退化试验数据,考虑性能参数相关性进行评估,该实例评估结果表明基于多元加速退化数据的可靠性评估结果更全面合理。     

基于成败型试验数据的弹药贮存寿命评估

简述了弹药在贮存状态下的失效特点,建立了基于成败型试验数据的弹药贮存寿命评估数学模型和统计分析方法,评估了某种弹药在一定置信度下的可靠贮存寿命。     

多阶段含延缓纠正的可靠性增长序化建模分析

多阶段含延缓纠正的可靠性增长试验,其各个阶段内的试验数据分别服从参数不同的Weibull过程.针对现场样本少、传统的可靠性评估方法实施困难的问题,首先在获得各阶段形状参数的基础上,对各个阶段截尾时刻的失效强度建立顺序约束关系.然后,运用Bayes方法融合先验信息,获得最末阶段截尾时刻的失效强度的期望与置信上限.该结果融合了历史阶段的样本信息,优于仅利用单个阶段样本的分析结果,适用于多阶段可靠性增长试验的综合评估.     

考虑有损伤测量条件下的设备剩余寿命的建模分析

在有损测量的情况下,仅从退化数据本身出发所建的模型不能反映设备的真实退化过程.尤其在测量导致的设备性能退化量不可忽略时,不考虑测量耗损量将不能有效进行预测和评估.为解决这个问题,首先基于维纳过程建立有损测量的设备退化过程,进一步给出了相应模型的参数估计方法和基于贝叶斯理论的设备剩余寿命的实时更新方法,最后通过一个仿真示...     

燃气轮机结垢性能退化特征提取和剩余寿命预测

为研究燃气轮机结垢性能退化问题,首先针对某三轴燃气轮机建立了数学模型,结合实际运行数据计算了热损失指标,并提取出燃气轮机结垢等导致的性能退化特征并进行了分析;然后,提出了清洗策略和剩余寿命预测方法并进行了实验。实验分析表明:所提出的热损失指标能够反映燃气轮机性能退化趋势,清洗策略和寿命预测方法可用于指导燃气轮机的健康管理和维修使用。