基于定时测试的综合应力加速寿命试验方案优化设计

针对定时测试综合应力加速寿命试验设计问题,就恒定应力加速寿命试验方法,根据所提出的加速寿命试验方案优化设计的准则和方法,以产品在正常工作应力水平时寿命估计值的方差最小为目标,在确定了每个应力水平组合下定时测试时间获取方式后,以各加速因子的试验应力水平、各次试验的试样分配比例及各次试验的截尾时间为设计变量,应用极大似然估计理论,建立了定时测试综合应力加速寿命试验方案优化设计的数学模型.对航天电连接器的定时测试综合应力加速寿命试验方案优化设计的结果表明,经过优化以后的定时测试试验方案不仅可以提高试验数据的估计精度、减少试验次数,而且还可以在相同置信度下减少试验所需的样本数量,并能够缩短试验时间.     

步进应力加速寿命试验方案优化设计理论与方法

为进一步缩短试验时间,实现产品可靠性的快速评定,在恒定应力加速寿命试验方案优化设计的基础上,根据所提出的加速寿命试验方案优化设计的准则和方法,以产品在正常工作应力水平时寿命估计值的方差最小为目标,以各试验应力水平和应力转换时间为设计变量,应用极大似然估计理论和Nelson累积失效模型,建立步进应力加速寿命试验方案优化设计的数学模型。对电连接器步进应力加速寿命试验方案优化设计的结果表明,经过优化后的步进应力加速寿命试验方案与恒定应力方案相比,在试验数据的统计精度基本持平的情况下,试验所需的样本数量可减少2/5,试验的耗费时间可缩短约1/3。     

步进应力加速寿命试验方案模拟评价理论与方法

为对步进应力加速寿命试验方案的优劣做出合理评价,根据所提出的加速寿命试验方案模拟评价的准则,以中位寿命估计值方差的均值和标准离差分别作为估计精度和稳定性的考核指标,建立步进应力加速寿命试验的数值模拟和模拟评价方法;同时,应用极大似然估计(Maximum likelihood estimate,MLE)理论,建立步进应力加速寿命试验方案模拟评价的数学模型。对Y11X系列电连接器试验方案模拟评价的结果表明,虽然试验投试的样本量越多,试验的统计精度及其稳定性越好,但是,经过优化以后的步进应力加速寿命试验方案,与恒定应力加速寿命试验的优化方案相比较,在相同的样本量下,不仅可以大大缩短试验时间,而且可以达到恒定应力加速寿命试验的统计精度及其稳定性,可以实现高可靠、长寿命的机电产品可靠性的快速评定。     

极小子样加速寿命试验设计和可靠性分析方法

根据寿命破坏率和剩余强度破坏率相等的原理,建立加速应力水平与正常应力水平下寿命分布之间的关系式,提出一种极小子样加速寿命试验设计和可靠性分析方法。该方法能够在极小子样的情况下,根据可靠性要求确定加速应力水平和试验截止时间,并通过加速寿命试验对正常应力水平下的产品可靠性进行验证;也可以根据高应力水平下的加速寿命试验数据,对正常应力水平下产品的寿命和可靠性进行评估。详细讨论定时无失效试验、定时截尾试验和定数截尾试验三种常用加速寿命试验的设计方法,并针对工程上常用的Weibull分布和正态分布分别推导出加速寿命试验设计、可靠性评估和寿命预测公式。与传统的加速寿命试验分析方法相比,所提出的方法更加适用于极小子样的情况,尤其是整机和部件的加速寿命试验。     

综合应力加速寿命试验方案优化设计理论与方法

针对综合应力加速寿命试验设计问题,就恒定应力加速寿命试验方法,在应用均匀正交试验理论确定了试验应力组合方式和试验次数的基础上,根据所提出的加速寿命试验方案优化设计的准则和方法,以产品在正常工作应力水平时寿命估计值的方差最小为目标,以各加速因子试验应力水平和各次试验试样分配比例为设计变量,应用极大似然估计理论,建立综合应力加速寿命试验方案优化设计的数学模型。对航天电连接器的综合应力加速寿命试验方案优化设计的结果表明,经过优化以后的试验方案不仅可以提高试验数据的估计精度、减少试验次数,而且还可以在相同置信度下减少试验所需的样本数量,并能够缩短试验时间。     

基于威布尔分布的机械加速寿命试验优化与可靠性统计分析

机电产品加速寿命试验中存在试验效率不高,且试验数据有效性较低的问题,为此,对基于威布尔分布型机械产品恒定应力加速寿命试验进行了优化设计方面的研究。首先,假定威布尔分布型试验样品在各试验应力水平下失效机理保持不变,且其特征寿命与各试验应力水平之间符合广义对数线性方程,在此基础上建立了定时截尾恒定应力加速寿命试验可靠性统计模型;然后,在试验样本总量保持一定的情况下,以各应力水平下的试样分配比例及试验应力水平数为优化变量,同时根据D-最优设计理论,以“各试验应力下得到的Fisher信息矩阵最大,且机械产品中位寿命估计值的方差最小”为优化目标,对威布尔分布型机械产品定时截尾恒定应力加速寿命试验方案进行了优化设计;最后,以某型机械产品为例进行了仿真模拟试验与算例分析,以验证加速寿命试验优化方法的有效性与可行性。研究结果表明：所提出的定时截尾恒定应力加速寿命试验优化设计方法是可行和有效的。     

小样本加速寿命试验设计与评估方法

针对工程上加速寿命试验仍然存在时间长、试样多的问题,提出一种小样本加速寿命试验设计与评估方法。该方法只需在两个加速应力水平下进行加速寿命试验,即可对产品在正常使用应力水平下高置信度、高可靠度的可靠寿命进行评估。文中首先利用工程上常用的线性加速模型（如阿伦尼斯模型、逆幂律模型和指数模型等）建立了正常使用应力水平下可靠寿命的单侧置信下限与两个加速应力水平下的可靠寿命置信限之间的数学关系式,给出了正常使用应力水平下高置信度、高可靠度的可靠寿命单侧置信下限评估方法。然后分别对指数分布、两参数Weibull分布和对数正态分布的定数截尾加速寿命试验情况进行了详细讨论,给出了相应的正常使用应力水平下高置信度、高可靠度的可靠寿命单侧置信下限计算公式。该方法计算简单,而且对完全数据、不完全数据以及各种分布均适用。大量工程算例和Monte Carlo模拟验证表明,与需要在多个加速应力水平下进行寿命试验的传统方法相比,本文方法不但可以节省大量试样和试验时间,而且理论上更加严谨,精度更高。     

步进加速寿命试验及参数估计

阐述了加速寿命试验技术的基本原理、方法，定义了适合步进加速随机振动试验的过载系数．提出了定数截尾步进应力加速寿命试验数据的参数估计方法，在加速寿命试验具备4个假设条件的基础上建立了时间等效模型，通过结合随机振动的加速试验曲线公式建立的时间等效模型，并利用历史数据首先确定参数b，以实现各级应力下的试验时间等效折算。采用改进的极大似然法(MMLE)、最好线性不变(BLIE)和线性回归技术估计威布尔分布中的未知参数。根据随机振动试验结果对3种参数估计方法的有效性进行了分析。     

小样本加速寿命试验方法

针对工程上常见的加速寿命试验中加速系数未知的情况,建立一种小样本加速寿命试验方法,该方法只需在两个加速应力水平下进行加速寿命试验,即可对产品在正常使用应力水平下的寿命和可靠性进行评估。根据正常使用条件下的可靠度和置信水平要求,采用两个加速应力水平下具有相同可靠度和置信水平的寿命单侧置信下限之比作为加速系数,该加速系数考虑了可靠度和置信水平的影响,在推断正常应力水平下的可靠寿命和可靠度单侧置信下限时,可以有效减小误差,提高精度。文中详细讨论了阿伦尼斯模型、逆幂律模型和指数模型等三种常用加速模型下的加速系数、寿命预测和可靠性评估。大量工程算例和Monte Carlo模拟验证表明,传统方法需在多个加速应力水平下进行寿命试验,与之相比,本文方法可以节省大量试样和试验时间。     

机械产品加速寿命试验

随着机械产品全生命周期设计和研制技术的迅速发展,机械产品的寿命和可靠性大大提高。对于长寿命机械产品的寿命评定,必须采用加速寿命试验方法。通过产品故障机理分析获取加速应力,建立基于加速应力的加速模型,探讨加速寿命试验统计方法,从而得到产品的常规寿命。本文简述了机械产品的加速寿命试验类型,不同加速应力的故障模型及加速寿命试验的其他因素,给出了加速寿命试验数据的统计方法和正常寿命指标估计,从而大大缩短试验时间,节省试验费用。最后,就加速寿命试验方法的发展趋势进行了分析。     

航天电连接器步进应力加速寿命试验研究

航天电连接器具有可靠性高、寿命长的特点,为解决其接触可靠性评估问题,通过分析其接触失效机理,指出在温度应力下的接触失效物理模型为Arrhenius方程,接触寿命服从两参数的Weibull布,并在此基础上建立了接触可靠性统计模型;研究了航天电连接器步进应力加速寿命试验方法,利用极大似然估计和Nelson累积失效模型,提出...     

小子样机械产品可靠性试验研究

阐述了加速寿命试验的基本原理、方法。针对小子样机械产品，利用基于随机振动试验的应力、寿命关系，结合将产品视为成败型，寿命服从指数分布、对数正态分布或威布尔分布下的经典可靠性分析方法，建立了加速试验下的子样容量、加速应力、正常应力、额定工作时间、试验时间、置信度以及可靠度之间的关系。从理论上解释了提高产品承受的应力可减少子样容量的现象。提出了控制产品承受最大应力的措施，以保证在加速试验下产品的失效机理不发生变化。     

[学科发展]机械产品可靠性试验技术研究现状与展望

概述了可靠性工程发展的历史，总结了可靠性试验发展概况以及机械产品可靠性试验面临的问题；综述了加速寿命试验和加速退化试验建模、试验数据分析和试验方案优化设计方法的研究进展，以及高加速寿命试验技术的研究进展；展望了机械产品可靠性试验技术的发展前景，并提出了促进可靠性试验理论方法工程应用的解决方案。     

滚动直线导轨副寿命试验方法

针对滚动直线导轨副的寿命问题,对其寿命试验方法进行了研究。介绍了滚动直线导轨副寿命试验装置的组成结构和功能,根据试验装置提出了滚动直线导轨副的恒定应力加速寿命试验方法。在此基础上采用最优线性无偏估计法对试验数据进行了处理。对形状参数和特征寿命的估计值进行了计算和分析。对具体型号的滚动直线导轨副,给出其加速寿命试验方法示例。     

快门机构加速寿命试验设计与等效性分析

对旋转圆盘式快门机构的加速寿命试验进行设计,以固体润滑轴承为重点研究对象,分析影响轴承寿命的因素,把转速作为加速应力.分析机构加速后,轴系动不平衡量带来的动载荷对轴承最大接触应力的影响,建立正常工作寿命和加速寿命的等效关系.分析认为经过动平衡处理后,动载荷对轴承接触应力的影响很小,轴承受力环境没有发生很大变化,可以通过提高转速,加大润滑膜单位时间的磨损次数,来达到加速寿命试验的目的.     

基于均匀设计理论的非矩形试验区域恒加寿命试验优化设计方法

针对基于Escobar和Meeker设计思想的非矩形试验区域最优试验方案设计,当边界较为复杂时失效概率最大点难以求得的问题,以正常应力下寿命估计值的渐近方差最小为目标,在非矩形区域内选择两个应力水平点分别作为最高和最低应力水平点,以最高、最低应力水平以及各试验样本分配比例为设计变量,提出了一种基于均匀设计理论的非矩形试验区域恒加寿命试验方案优化设计方法。模拟计算结果表明,与基于Escobar和Meeker设计思想的最优试验方案相比较,所提出的设计方法具有相同的估计精度,为非矩形试验区域加速寿命试验方案设计提供了一种简便的方法。     

高频轻载自润滑关节轴承加速寿命试验方法

为在短时间内获得高频轻载自润滑关节轴承的寿命信息,通过增大载荷的方式建立了加速寿命试验模型,进行了2组恒定应力加速寿命试验。采用韦布尔分布对关节轴承寿命进行描述,并借助最小二乘法对韦布尔分布函数的2个参数进行估算,确定出关节轴承可靠性寿命的相关指标,最终计算出基准载荷下关节轴承的可靠性寿命。数据统计结果表明,关节轴承的寿命服从韦布尔分布,其加速模型符合逆幂律关系,从而验证了在不改变失效机理的前提下对高频轻载自润滑关节轴承进行载荷应力加速寿命试验的可行性,极大地提高了产品寿命的预测效率。     

月球车驱动系统密封副加速寿命试验研究

为了适应月球车长寿命、高可靠性的要求，利用变载荷谱加速寿命试验方法对月球车驱动系统的密封副进行了寿命试验研究。在分析月球环境的基础上，研究了月球车密封材料的关键故障模式和故障机理，设计了基于温度变化率和驱动转速的加速应力试验剖面，建立了混合威布尔分布的综合应力加速寿命试验模型和统计分析方法。通过寿命试验，给出了月球车密封副在常规应力下的寿命特征，从而为月球车的设计和研制及月球车驱动系统密封配对材料的选取提供试验验证依据。分析结果表明，所选用的配对密封副材料在密封效果和寿命上均满足设计要求。     

Accelerated Degradation Reliability Modeling and Test Data Statistical Analysis of Aerospace Electrical Connector

As few or no failures occur during accelerated life test,it is difficult to assess reliability for long-life products with traditional life tests.Reliability assessment using degradation data of product performance over time becomes a significant approach.Aerospace electrical connector is researched in this paper.Through the analysis of failure mechanism,the performance degradation law is obtained and the statistical model for degradation failure is set up;according to the research on statistical analysis m...