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。     

基于竞争失效的产品可靠性评估

为深入研究产品部件的可靠性,构建了竞争失效模型。基于退化失效和冲击失效的关联性建立竞争失效模型,在此基础上推导出产品的可靠度分析模型;引入Gamma过程对自然退化失效过程建模,通过退化增量描述随机冲击对自然退化的影响;引入Poisson过程对随机冲击失效过程建模,通过失效阈值的递减描述自然退化对随机冲击的影响;以具有退化失效和冲击失效特点的防滑刹车控制盒为对象,进行了可靠性对比分析,验证了竞争失效模型的合理性和有效性,为产品部件的可靠性评估提供了一种新的思路。     

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。     

考虑设备性能退化的船用热力系统多阶段任务可靠性

设备的性能总是随着工作时间的增加而退化,但退化的速度是随机的,含有性能退化设备的热力系统在特定的使用阶段上,能否定成预定任务,对设备使用和维修管理决策至关重要。在船舶蒸汽动力系统中,设备本身性能储备、冗余和互备的工作方式以及多样化的设备特征参数,导致按照传统的可靠性计算方法直接解算系统的多阶段任务可靠度十分困难。为此,以朗肯循环的典型设备所构成的热力系统为例,基于设备性能退化模型和朗肯循环的热力模型,采用Monte Carlo仿真方法分析了典型系统的多阶段任务可靠度。研究表明:该方法能够解决具有设备性能退化特点的复杂热力系统的任务可靠性分析问题。     

元器件性能退化信息的系统性能可靠性评估

性能可靠性方法为解决现代工程实际中的高可靠、长寿命、小子样产品的可靠性建模分析提供了途径.目前的性能可靠性研究主要是针对元器件开展的,对系统性能可靠性进行研究时通常需要将其看作一个元器件,需要得到系统的性能退化数据,在某些情况下,得到系统的性能退化数据比较困难.实际上,由于元器件的性能退化导致系统性能的变化,因而可以利...     

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。     

基于非线性Wiener过程的步进加速退化建模方法

针对步进加速退化试验中的非线性退化数据,考虑到产品之间的随机效应,给出了非线性Wiener过程的表达式,推导出了考虑随机效应的产品失效概率密度函数表达式;建立了步进加速退化模型,给出了各加速应力下性能退化量的关系模型;采用两步极大似然估计法,求解出退化模型中未知参数;结合某激光器的实例分析表明所建模型的拟合性较好,参数估计精度更高。     

考虑退化-冲击竞争失效的系统可靠性建模

针对在复杂环境中工作的关键系统,提出一种考虑退化-冲击关联竞争失效的可靠性建模方法。选取Wiener过程和齐次泊松过程分别描述自然退化与随机冲击,通过冲击造成的退化增量表示退化-冲击之间的关联性,基于此建立退化-冲击关联竞争失效的退化模型和可靠性模型;通过定期检测获取系统退化数据,采用极大似然法估计退化模型参数;以陀螺仪为例,通过对比分析和敏感性分析验证了模型的有效性和应用价值。     

基于信息折合的CMSR方法研究

计数法和计量法是对产品可靠性评估的两种不同方法。通过仿真,比较了它们对正态单元双边可靠性评估的效率,发现对可靠性要求很高的产品,计量法优于计数法。进一步研究了基于信息析合的CMSR方法,通过仿真检验,证明了此种方法在样本量较小时是实用的。     

Pairwise model discrimination with applications in lifetime distributions and degradation processes

Reliability data obtained from life tests and degradation tests have been extensively used for purposes such as estimating product reliability and predicting warranty costs. When there is more than one candidate model, an important task is to discriminate between the models. In the literature, the model discrimination was often treated as a hypothesis test and a pairwise model discrimination procedure was carried out. Because the null distribution of the test statistic is unavailable in most cases, the large sample approximation and the bootstrap were frequently used to find the acceptance region of the test. Although these two methods are asymptotically accurate, their performance in terms of size and power is not satisfactory in small sample size. To enhance the small‐sample performance, we propose a new method to approximate the null distribution, which builds on the idea of generalized pivots. Conventionally, the generalized pivots were often used for interval estimation of a certain parameter or function of parameters in presence of nuisance parameters. In this study, we further extend the idea of generalized pivots to find the acceptance region of the model discrimination test. Through extensive simulations, we show that the proposed method performs better than the existing methods in discriminating between two lifetime distributions or two degradation models over a wide range of sample sizes. Two real examples are used to illustrate the proposed methods.     

成败型产品验收试验方案研究

在可靠性定型试验的基础上,利用多层贝叶斯方法确定批产品可靠性指标的先验分布,从而制定出成败型产品可靠性验收试验的一种贝叶斯方案.给出利用定型试验信息确定产品可靠性指标先验分布的方法.这种验收方法充分利用了产品定型试验中的先验信息,在确保有较好验收效果的前提下,与传统的验收试验相比,可以大大减少试验量,从而得到可观的经济效益.     

基于贝叶斯方法的退化失效型产品实时可靠性评估

通过传统可靠性方法得到的失效分布反映了相同受试环境下同一类产品的平均特征,并不能直接应用于系统实时定量可靠性分析。为此,针对有历史试验数据的退化失效型产品,依据局部更新的思想,利用贝叶斯方法最大可能地采用现场测试数据,并将之及时反映到实时可靠性模型中去。结果表明,随着融合现场数据的增多,产品的实时可靠性模型也逐渐全面反映出产品的个性特征。     

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.     

Determination of burn‐in parameters and residual life for highly reliable products

Today, many products are designed and manufactured to function for a long period of time before they fail. Determining product reliability is a great challenge to manufacturers of highly reliable products with only a relatively short period of time available for internal life testing. In particular, it may be difficult to determine optimal burn‐in parameters and characterize the residual life distribution. A promising alternative is to use data on a quality characteristic (QC) whose degradation over time can be related to product failure. Typically, product failure corresponds to the first passage time of the degradation path beyond a critical value. If degradation paths can be modeled properly, one can predict failure time and determine the life distribution without actually observing failures. In this paper, we first use a Wiener process to describe the continuous degradation path of the quality characteristic of the product. A Wiener process allows nonconstant variance and nonzero correlation among data collected at different time points. We propose a decision rule for classifying a unit as normal or weak, and give an economic model for determining the optimal termination time and other parameters of a burn‐in test. Next, we propose a method for assessing the product's lifetime distribution of the passed units. The proposed methodologies are all based only on the product's initial observed degradation data. Finally, an example of an electronic product, namely contact image scanner (CIS), is used to illustrate the proposed procedure. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2003