融合先验加速退化与外场退化信息的可靠性评估方法

针对性能退化过程服从Wiener过程的产品,运用贝叶斯统计推断法,提出了一种融合同类产品加速退化试验(accelerated degradation test, ADT)信息与个体外场退化信息的可靠性评估方法。考虑到内、外场应力环境之间的差异,提出了基于修正系数的Wiener过程双参数修正模型;分别建立了步进ADT数据模型与外场退化数据模型,得到各应力下分布参数估计值;利用加速因子,将各加速应力下分布参数估计值折算到正常工作应力下,构成未知参数先验分布的数据样本;采用CvM检验法,确定未知参数最优先验分布类型及其超参数估计值;构建了外场退化数据下未知参数的后验分布函数,采用马尔可夫蒙特卡罗方法,得到参数的后验分布均值。通过实例分析验证了所提方法的正确性和实用性,结果表明,本方法可有效处理先验ADT信息与外场退化信息之间的融合评估问题。     

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,并计算加速应力水平与常规应力水平间的加速因子,将加速试验中的无失效数据折算为常规应力水平下的定时截尾数据,单独依据该数据重新评估模型参数。而后,融合折算数据和原始自然贮存数据,再次评估部组件的贮存可靠性,综合对比评估结果确定其分布函数。最后,以某计算装置为例,综合对比分析自然贮存试验数据、加速试验无失效数据和融合贮存试验数据的评估结果,确定了该计算装置的寿命分布函数和给定可靠度下的贮存寿命,证明了该方法的有效性,可以做工程应用推广。     

无失效数据下弹上机电产品加速贮存寿命评估方法

针对现有加速贮存寿命评估方法难以有效应对无失效数据、两参数Weibull模型拟合高可靠、长寿命机电产品寿命分布精度不高的问题，提出了基于E-Bayes理论和三参数Weibull寿命分布模型的弹上机电产品加速贮存寿命评估方法。对两参数Weibull在拟合高可靠、长寿命机电产品寿命分布时存在的的精度不足问题进行了论述，给出了三参数Weibull下的弹上机电产品寿命分布模型。在阿伦尼乌斯模型、Nelson累积失效假定等基础上，建立了单次步进应力加速贮存寿命试验数据向多次常温应力定时截尾试验数据的等效折算方法，并引入E-Bayes理论实现了对定时截尾试验无失效数据下失效概率的有效求解。针对复杂等效折算公式中的Weibull参数估计问题，设计了粒子群优化算法实现对参数的高精度求解，并给出了基于蒙特卡罗法的贮存寿命置信下限评估方法，从而实现对弹上机电产品的高效贮存寿命评估。以某型弹上惯性测量单元为应用对象，验证了所提方法的有效性和合理性。     

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.     

Weibull分布对数线性加速模型的可靠性估计方法

针对Weibull分布产品的多应力加速试验,提出采用对数线性加速模型描述多个应力和产品寿命之间的定量关系,建立了Weibull分布对数线性加速试验的可靠性分析模型。鉴于似然函数的高度非线性和非单调特性,采用遗传算法得到了加速模型参数的极大似然估计,可以实现不同应力之间可靠性特性参数的相互转换。仿真算例验证了所提方法的有效性。     

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。     

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。     

电子功能部件环境适应性试验优化设计

针对高可靠性、长寿命的电子功能部件环境适应性评估问题,基于蒙特卡罗仿真方法,本文评估定数截尾步降应力实验方案并进行仿真优化设计。以服从威布尔分布的电子功能部件寿命模型为基础,以环境温度为主要应力参数,以提高实验效率和降低实验代价为目的,结合相关失效模型,建立实验方案优化度评估函数。优化度评估函数的建立使得环境适应性实验方案由定性分析转变为定量分析,且最优实验方案具备更高的时效性和精确度,相对于一般的经验方案而言,能够提升44.8%的优化度。     

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。     

基于比例失效率退化模型的可靠性评估方法

针对不假定寿命分布类型的长寿命可靠性评估问题,提出一种不同于传统基于退化轨迹和退化量分布的退化数据可靠性评估方法。将时间视为类加速因子并作为协变量,通过引入比例风险模型来描述产品寿命与退化量失效率之间的关系,建立比例失效率退化模型;通过考虑分布簇之间的差异度来确定退化量分布类型,求出退化量基准失效函数及比例失效率系数;采用线性回归模型拟合出类加速模型参数估计,确定已知检测时刻下的退化量失效率函数,并外推产品在退化失效阈值下的寿命可靠度函数;结合实例分析,验证方法的实用性和有效性。     

基于步进加速退化建模的剩余寿命在线预测

针对同类产品在步进应力加速退化试验中观测数据,采用非线性Wiener过程,建立了带测量误差的加速退化模型;采用两步极大似然估计法,求解出退化模型中固定系数估计值和随机系数先验值;基于首达时的概率分布,推导出剩余寿命的概率密度函数近似表达式;引入随机系数贝叶斯更新方法,利用目标产品当前观测数据来更新随机系数后验值,实现剩余寿命预测结果在线更新;结合某型激光器仿真实例分析,验证了所建模型的正确性和优势。     

基于可扩展层级架构的异构系统信息交换

联合试验要求构建大规模分布式实时仿真环境。仿真体系结构主要解决模型的互操作、组合和重用,在通信性能和扩展性方面存在不足,难以满足实时性需求。本文提出了一种基于数据分发服务的仿真系统互联架构,利用其优势可以建立高实时性、易扩展的仿真系统。将仿真系统、仿真系统交互信息映射成为数据分发服务(data distribution service, DDS)实体,建立实体间的公布/订阅关系,可实现仿真系统间的信息交换。以数据为中心的公布订阅机制规定“只有属于同一数据空间的公布者和订阅者之间才能建立公布/订阅关系,该机制限制了架构的扩展性。利用Domain桥将两个数据空间相联,通过主题映射实现不同数据空间的信息交互,以提高仿真架构的性能和扩展性。最后,通过两个原型试验发现了映射模型与系统性能的关系,证实了Domain桥的功能和性能。     

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。     

小子样条件下幂律退化模型的加速因子分析

结合长寿命、高可靠性产品加速寿命试验的特点,在失效机理不变的条件下,提出了幂律退化模型加速因子的概念。推导了加速寿命试验条件下幂律退化模型参数的极大似然估计。并利用Bayes方法,结合额定应力环境下的小子样数据和加速因子的先验分布,推导出加速因子后验分布。在此基础上,给出了小子样条件下可靠性的一、二阶矩的估计公式,进而运用矩等效方法得到可靠性的验后分布,结合实例说明了方法的有效性。