双应力恒加试验Weibull分布型产品置信可靠性评估模型

为了有效快速评估高可靠性长寿命产品在正常应力条件下的可靠性，提出了一种双应力恒加试验Weibull分布型产品置信可靠性评估模型。首先，采用加速寿命试验(accelerated life test，ALT)技术，建立广义Eyring-Weibull可靠性模型，假定试验各应力水平组合下Weibull分布的形状参数相同，且尺度参数与各应力水平组合间呈对数线性关系。其次，给出了Weibull分布定时截尾双应力恒加试验的极大似然估计(maximum likelihood estimation，MLE)方法、与似然函数相关的Fisher信息矩阵以及模型参数的渐近协方差矩阵，构造了模型参数和一些可靠性指标的渐近置信区间。最后，通过仿真算例证明了所提方法的可行性。     

双应力恒加试验Weibull分布型产品置信可靠性评估模型

为了有效快速评估高可靠性长寿命产品在正常应力条件下的可靠性,提出了一种双应力恒加试验Weibull分布型产品置信可靠性评估模型。首先,采用加速寿命试验(accelerated life test,ALT)技术,建立广义Eyring-Weibull可靠性模型,假定试验各应力水平组合下Weibull分布的形状参数相同,且尺度参数与各应力水平组合间呈对数线性关系。其次,给出了Weibull分布定时截尾双应力恒加试验的极大似然估计(maximum likelihood estimation,MLE)方法、与似然函数相关的Fisher信息矩阵以及模型参数的渐近协方差矩阵,构造了模型参数和一些可靠性指标的渐近置信区间。最后,通过仿真算例证明了所提方法的可行性。     

相似产品步进应力加速寿命试验的统计分析

本文将单组样本的步进应力加速寿命试验(SSALT)拓展到双样本情形.基于累积失效模型(CEM),对两组指数产品的联合Ⅱ型截尾数据进行综合分析.首先,计算未知参数的极大似然估计(MLE),并利用矩母函数(MGF)建立其条件概率分布.然后,采用两种方法,基于概率分布的精确分析方法和参数的Bootstrap方法,构建参数的置信区间(CIs).以覆盖率作为评价标准,对两种方法的区间估计效果进行分析.最后,通过数值算例验证了本文方法的有效性.     

基于伪寿命分布的退化数据可靠性评估方法

提出一种利用加速退化数据对产品进行可靠性评估与寿命预测的建模与参数估计方法。首先,针对加速退化数据的特点,建立了加速条件下特征参数退化曲线的连续时间函数模型。进而,结合工程中常用加速模型,建立了加速退化模型参数估计的整体似然函数,并基于Fisher信息阵采用整体推断的极大似然法给出整体模型参数的区间估计。该方法能够有效利用不同加速应力水平下产品退化数据的横向信息,并综合连续时间函数模型对产品退化曲线拟合性强的优点,可提高产品可靠性评估与寿命预测的精度。以某电子产品为例进行了应用实例分析。     

STATISTICAL INFERENCE OF WEIBULL DISTRIBUTION FOR TAMPERED FAILURE RATE MODEL IN PROGRESSIVE STRESS ACCELERATED LIFE TESTING

In this note, the tampered failure rate model is generalized from the step-stress accelerated life testing setting to the progressive stress accelerated life testing for the first time. For the parametric setting where the scale parameter satisfying the equation of the inverse power law is Weibull, maximum likelihood estimation is investigated.     

基于多变量优化的恒定应力加速退化试验设计

为了实现高可靠长寿命产品加速退化试验的高效开展,提出一种可以同时优化加速应力水平、各水平下试样数、各水平测试时间等多个试验设计变量的恒定应力加速退化试验优化设计方法。基于Wiener过程与阿伦尼斯模型建立加速退化模型,以可靠寿命估计精度为目标函数,以试验总经费为约束条件,应用遗传算法搜索最优试验方案,并通过敏感性分析确定优化方案的有效性。以某碳膜电阻器为对象开展加速退化试验优化设计的实例分析来证明所提方法的合理性。敏感性分析结果表明,所提方法的优化结果具有良好的稳健性。     

威布尔产品加速寿命试验的可靠性分析

利用似然理论对加速寿命试验的多个样本失效数据进行综合分析。在定数截尾场合下，建立威布尔寿命型产品的步进应力加速寿命试验模型，利用Newton Raphson方法求解似然方程，得到寿命参数的极大似然估计。针对迭代公式初始值敏感问题，结合部件寿命信息给出一种精度更高的初始值确定方法，并利用Bootstrap方法构造加速寿命试验参数的置信区间。最后，以固体钽电解电容器为例，利用随机模拟方法验证提出理论的正确性和有效性。     

基于D优化的多应力加速退化试验设计

针对多数产品受到多种应力影响的情况,研究恒定应力和步进应力两种施加方式下多应力加速退化试验优化设计方法。以随机过程对产品性能退化建模,分析试验剖面,对恒定应力加速退化试验,采用均匀设计和均匀正交设计理论确定应力的组合方式;对步进应力加速退化试验,各应力均采用步进方式。基于D优化方法,以模型参数估计方差最小为目标,以试验费用为约束,建立优化模型,给出最优的各应力水平,各应力水平下的样本分配、试验时间分配和监测间隔。最后给出应用该方法的仿真算例。     

双应力恒加寿命试验下相依竞争失效模型的统计分析

针对传统加速寿命试验仅考虑单一应力且假定产品各失效机理之间独立的问题,首先结合自适应逐步Ⅱ型混合截尾(adaptive type-Ⅱ progressively hybrid censored scheme, AT-Ⅱ PHCS)寿命试验,建立AT-Ⅱ PHCS双应力恒加寿命试验。其次,利用Marshall-Olkin二维Gompertz (Marshall-Olkin bivariate Gompertz, MOBG)分布构建产品失效机理间相依关系。然后,基于AT-Ⅱ PHCS双应力加速寿命试验下相依竞争失效数据,利用极大似然理论,计算了参数的极大似然估计(maximum likelihood estimation, MLE),采用渐近似然理论和Bootstrap抽样方法构建参数的置信区间(confidence interval, CI)。最后,结合一个实例对构建的相依竞争失效模型进行了算例验证,结果表明其具有很好的统计推断性能。     

双应力恒加寿命试验下相依竞争失效模型的统计分析

针对传统加速寿命试验仅考虑单一应力且假定产品各失效机理之间独立的问题,首先结合自适应逐步Ⅱ型混合截尾(adaptive type-Ⅱ progressively hybrid censored scheme, AT-Ⅱ PHCS)寿命试验,建立AT-Ⅱ PHCS双应力恒加寿命试验。其次,利用Marshall-Olkin二维Gompertz (Marshall-Olkin bivariate Gompertz, MOBG)分布构建产品失效机理间相依关系。然后,基于AT-Ⅱ PHCS双应力加速寿命试验下相依竞争失效数据,利用极大似然理论,计算了参数的极大似然估计(maximum likelihood estimation, MLE),采用渐近似然理论和Bootstrap抽样方法构建参数的置信区间(confidence interval, CI)。最后,结合一个实例对构建的相依竞争失效模型进行了算例验证,结果表明其具有很好的统计推断性能。     

基于有限元分析的弹载二次电源高加速寿命试验仿真模拟

针对高加速寿命试验(high accelerated life test,HALT)开展难度大、设备要求高的特点,为获取某型导弹弹载电子设备温度工作极限,基于有限元理论在开展温度场分布和等效应力分析的良好效果,选取某型导弹导引头二次电源为研究对象,开展HALT仿真试验.首先,开展二次电源组件有限元分析,建立三维模型,定...     

指数分布下具有随机应力转换时间的截尾步加寿命试验

研究了应力转换时间是随机变量情况下的简单截尾步加寿命试验,并且利用应力转换时间是低应力下次序统计量的信息,给出了简单截尾步加寿命试验的试验模型.在此基础上,以设定应力下对数平均寿命的极大似然估计的渐近方差最小为优化标准,得到了试验的最优设计,最后文中给出的实例证明了该优化设计方案是有效的和可行的.     

二项式分布场合加速退化零失效可靠性验证试验

对于长寿命高可靠产品,采用零失效可靠性验证试验需要大量的时间或者样本。为了缩短试验时间,建立了一种在二项式分布场合下基于性能退化数据的加速退化零失效可靠性验证试验方法。首先从加速退化模型和测量数据估计样品在规定时间内的退化量及其方差,然后在使用方风险和可用试验样本量的约束下,对试验费用进行优化,得到了最优的试验方案,并给出了单个样品停止试验的判定规则。最后通过一个实例证实了该方法能有效地缩短试验时间。灵敏度分析表明,在规定时间内退化量的预估值对试验方案的优化结果影响较大。     

Statistical Inference for a Simple Step Stress Model with Competing Risks Based on Generalized Type-Ⅰ Hybrid Censoring

This paper investigates a simple step-stress accelerated lifetime test(SSALT) model for the inferential analysis of exponential competing risks data. A generalized type-I hybrid censoring scheme is employed to improve the efficiency and controllability of the test. Firstly, the MLEs for parameters are established based on the cumulative exposure model(CEM). Then the conditional moment generating function(MGF) for unknown parameters is set up using conditional expectation and multiple integral techniques. Thirdly, confidence intervals(CIs) are constructed by the exact MGF-based method, the approximate normality-based method, and the bias-corrected and accelerated(BCa) percentile bootstrap method. Finally, we present simulation studies and an illustrative example to compare the performances of different methods.     

加速退化试验与加速寿命试验相结合的产品可靠性评估

提出加速退化试验与加速寿命试验相结合的对高可靠长寿命产品进行快速可靠性评估与寿命预测的新方法. 在建立合适退化轨迹模型的基础上,推出产品各应力下的失效分布函数. 根据这些分布函数利用数值仿真方法产生各应力下的伪失效寿命数据,利用加速寿命试验中的寿命试验数据的处理方法进行处理,然后外推出产品在正常应力下的失效分布函数. 该方法可以避免加速退化模型的分析和建模过程,在评估结果具有一定精度的情况下减少了研究工作量. 最后的实例计算表明了本文方法的有效性.     

加速寿命试验中多应力加速模型综述

针对加速寿命试验发展的瓶颈问题——加速模型的确定,将国际上已提出的具有代表性的多应力加速模型进行了具体介绍和分析。从模型提出的方法及其适用性出发,特别讨论了Fallou等人提出的适用于电子绝缘器件的各种温度电应力加速模型,以及由美国马里兰大学Barker等人提出的适用于简单印制电路板的温度振动应力加速模型。最后通过各种模型的对比以及模型与实际情况间差距的分析,指出了现有多应力加速模型存在的缺陷及其发展趋势。     

弹上设备加速寿命试验中加速因子估计方法

长寿命、高可靠弹上设备产品的加速寿命试验存在小样本、失效机理复杂的问题,难以通过传统的统计方法对其加速因子进行估计,为此本文基于特征寿命的概念,充分继承弹上设备产品各组成部件的可靠性预计方法以及阿伦尼斯(Arrhenius)加速试验模型,采用由底层数据向上层结构综合的思想,提出一种整机受试产品的加速因子估计方法,并推导给出受试产品的贮存寿命综合预计模型。以弹上某型气压高度表产品为例,完成具体的贮存寿命加速试验方案设计与分析,并给出故障判定及处理准则,以此验证本文方法的工程适用性。     

无失效数据下计算装置贮存寿命评估方法

针对信息化弹药部组件贮存寿命难以评估的问题,提出了一种融合自然贮存试验数据与加速试验无失效数据的部组件贮存寿命评估方法.首先,根据部组件的自然贮存试验数据,通过保序回归解决数据中的倒挂问题,采用极小卡方估计法和拟合优度检验初步确定部组件的寿命分布函数.接着,通过最优置信限法,估计加速应力水平下的模型参数,并计算加速应力...     

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。     

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 oscillator, 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。