恒定应力加速寿命试验模型及应用——威布尔分布

加速寿命试验是可靠性试验技术的基本方法之一。检验加速寿命试验中的数据是否服从威布尔分布,进而得出加速系数和加速寿命方程,用在不同应力水平下试验得到的数据,运用威布尔分布模型,并对其中的待估参数进行点估计和区间估计,最终得出产品在正常应力水平下的各项可靠性特征量的估计。     

无失效数据机载多余度EWIS可靠性研究

针对高可靠度机载多余度EWIS各组成部分寿命服从指数分布但参数未知的情况，提出采用无失效数据可靠度分析方法评估EWIS的可靠度水平。通过Monte-Carlo仿真方法对连接形式为“先并联、后串联”EWIS各组成部分寿命进行抽样，利用“最小最大值”方法获得系统寿命的抽样值，用概率纸检验法初步判断EWIS寿命是否服从威布尔分布，再用Pearson拟合优度检验法判断EWIS寿命是否服从威布尔分布。结合无故障飞行时间的样本值与EWIS寿命服从威布尔分布的假设，采用无失效数据分析方法评估EWIS的可靠度水平。研究方法对机载多余度EWIS无失效数据可靠度分析有一定的贡献。     

厚膜湿度传感器寿命特征值的估计

根据对厚膜湿度传感器寿命试验数据的分析,确认其寿命分布类型为威布尔分布,并借助威布尔概率图得到该传感器的寿命特征值,在此基础上建立起它的寿命分布函数。为人们提供了一种获得厚膜湿度传感器可靠性指标的简便、可靠的方法。     

陶瓷气体传感器寿命特征值的估计

根据对陶瓷气体传感器寿命试验数据的分析 ,确认其寿命分布类型为威布尔分布 ,并借助威布尔概率纸得到该传感器的寿命特征值 ,在此基础上建立起它的寿命分布函数。为人们提供了一种获得陶瓷气体传感器可靠性指标的简便、可靠的方法。     

传感器可靠性技术－高分子电容式湿敏元件寿命分布模型的建立

通过对高分子电容式湿敏元件进行可靠性寿命试验，以及试验数据的处理，建立了该湿敏元件寿命分布模型，并根据失效规律进行了失效分析。     

传感器可靠性技术－高分子电容式湿敏元件寿命分布模型的建立

通过对高分子电容式湿敏元件进行可靠性寿命试验，以及试验数据的处理，建立了该湿敏元件寿命分布模型，并根据失效规律进行了失效分析。     

汽车动力总成橡胶悬置结构疲劳设计

为提高汽车悬置结构中橡胶减振件的疲劳耐久性能,定义后抗扭悬置的疲劳失效热点区域,用有限元法计算其应变分布,获得热点的最大主应变;结合橡胶材料的ε-N曲线计算结构局部疲劳寿命,运用线性疲劳累积损伤理论评估结构整体疲劳寿命.用有限元法预测的失效区域和疲劳寿命与台架强度试验得到的失效区域和疲劳寿命基本吻合,表明该结构疲劳设计方法可行。     

钢轨疲劳重伤威布尔分布的三个参数的估计方法

钢轨的疲劳重伤失效概率服从威布尔分布。但在估计其威布尔分布的三个参数时,传统的图解法效率低,且误差较大。而将威布尔函数转换成线性函数后进行最小二乘拟合的算法,则需要在一维上搜索相关系数的最大值。提出利用下山单纯形算法进行参数估计,并根据钢轨重伤威布尔模型的参数一般分布情况,构造合理的初始单纯形。结果表明,下山单纯形法在估计参数时,精度高,速度快,能有效地估计钢轨重伤威布尔分布的三个参数。     

电子元器件加速退化寿命评估方法研究

基于退化轨迹的评估方法是退化型产品进行可靠性评估的主要方法,适合于对具有退化失效机理的高可靠长寿命产品进行可靠性评估;基于退化轨迹的可靠性评估方法首先选取合适的退化轨迹模型,利用退化数据对退化轨迹进行模型拟合得到模型参数,然后根据退化轨迹外推得到伪失效寿命,最后基于伪失效寿命利用最小二乘法进行统计分析确定产品的失效分布,并通过假设检验的方法选择拟合度最优的分布;本文以大功率开关的加速退化试验数据为例进行了分析和说明.     

隔离放大器可靠性加速寿命试验方法的应用

介绍了产品寿命服从威布尔分布的恒定应力加速寿命试验的图估计法的应用，并具体进行了试验方案的确定、可靠性数据分析以及产品寿命的评估。     

电子产品故障物理模型仿真分析与试验验证

随着现代武器装备可靠性的不断提高,寿命周期内故障样本不断减少,基于故障物理模型的可靠性分析方法越来越受到广泛关注,但故障物理模型的准确性是核心问题之一.针对目前工程中应用较多的、具有典型代表性的随机振动疲劳模型开展仿真技术适用性验证,通过对比仿真结果和试验结果,一方面对现有故障模型的计算精度给予合理化分析,验证仿真分析方法的有效性,另一方面形成一套可以推广使用的故障物理模型试验验证方法,可为其他故障物理模型的验证提供指导.     

主动容错云存储系统的可靠性评价模型

除了传统的冗余机制,主动容错技术也被用来提高存储系统的可靠性。然而,当前对主动容错云存储系统可靠性的研究工作很少,而且都局限于硬盘故障服从指数分布的假设前提。针对主动容错磁盘冗余阵列RAID-5和RAID-6云存储系统提出两个可靠性状态转移模型,并基于转移模型设计了蒙特卡洛仿真算法,评价系统在一定运行周期内发生数据丢失事件的期望个数。该算法采用韦布分布函数模拟随时间变化（降低、恒定不变、或升高）的硬盘故障率,准确评价了主动容错机制、硬盘整体故障、故障修复、潜在块故障以及磁盘清洗过程对系统可靠性的影响。所提方法可以帮助系统设计者评估不同容错机制和系统参数对云存储系统可靠性的影响,有助于创建高可靠存储系统。     

Pathological behaviors of fisher confidence bounds for Weibull distribution

The Weibull distribution is widely used in reliability engineering. To estimate its parameters and associated reliability indices, the maximum likelihood (ML) approach is often employed, and the associated Fisher information matrix is used to obtain the confidence bounds on the reliability indices that are of interest. The estimates and the confidence bounds usually behave similarly in terms of monotonic and asymptotic properties. However, the confidence bounds may behave differently under certain circumstances. As a result, the Fisher matrix approach may not always be preferred in obtaining the desired confidence bounds. This paper provides some properties of Fisher confidence bounds for the Weibull distribution. These properties can be used as guidelines when implementing the ML approach and Fisher information matrix to analyze failure time data and plan life tests.     

主动容错副本存储系统的可靠性分析模型

主动容错机制通过预先发现即将故障的硬盘来提醒系统提前迁移备份危险数据,从而显著提高存储系统的可靠性。针对现有研究无法准确评价主动容错副本存储系统可靠性的问题,提出几种副本存储系统的状态转换模型,然后利用蒙特卡洛仿真算法实现了该模型,从而模拟主动容错副本存储系统的运行,最后统计系统在某个运行时期内发生数据丢失事件的期望次数。采用韦布分布函数模拟设备故障和故障修复事件的时间分布,并定量评价了主动容错机制、节点故障、节点故障修复、硬盘故障以及硬盘故障修复事件对存储系统可靠性的影响。实验结果表明,当预测模型的准确率达到50%时,系统的可靠性可以提高1~3倍;与二副本系统相比,三副本系统对系统参数更敏感。所提模型可以帮助系统管理者比较权衡不同的容错方式以及系统参数下的系统可靠性水平,从而搭建高可靠和高可用的存储系统。     

AMU故障检测中测试响应压缩方法研究

测试响应压缩是对AMU故障检测过程中产生的大量数据进行处理的有效方法,如何选择一种有效的压缩方法是AMU测试中一个非常关键的问题;针对常用的两种压缩方法:奇偶压缩和特征分析进行了分析比较;通过建立故障检测模型,找出故障特征矩阵,进而确定测试矩阵;在得出响应矩阵之后,采用两种方法分别进行压缩处理;从硬件开销、故障覆盖率、混淆率和压缩率四个方面出发,对两种方法的性能指标进行理论分析与计算;结果表明,不彻底的奇偶压缩适用于要求测试混淆率比较低的情况,特征分析适用于要求硬件开销较少、检测率较高、压缩效率较高的情况。     

冲击应力下高g加速度传感器的加速寿命评估

由于高g加速度传感器在航空、航天、国防等领域的广泛应用,其可靠性成为MEMS器件商业化过程中一个重要问题。本文针对快速准确的评估高g加速度传感器的寿命这一问题,提出了冲击应力下高g加速度传感器的加速寿命评估方法。通过分析冲击载荷作用于加速度传感器时产生的应力波及故障树分析法,确定高g加速度传感器的主要失效模式和敏感环境应力;采用恒定冲击应力试验得到高g加速度传感器的失效次数;选择正态分布和Weibull分布理论验证加速试验过程失效机理的一致性;利用逆幂律模型建立高g加速度传感器的可靠度评估模型,并外推出高g加速度传感器在规定应力下的可靠度函数。实践表明,该方法简捷、正确可行,为高g加速度传感器在实际应用中提供了重要的参考依据。     

基于WLR和PSO-AFS-SVR的滚动轴承可靠度预测方法

在训练数据缺乏的情况下,为了提高支持向量回归机(SVR)对滚动轴承可靠度的预测精度,提出了一种基于威布尔线性回归(WLR)组合可靠度模型结合粒子群人工鱼群-支持向量回归机(PSO-AFS-SVR)的预测方法。首先,使用威布尔统计模型与线性回归（LR）的组合模型作为可靠度模型,利用测量滚动轴承振动信号的加速度计频谱,依据峰值频率分布的变化,分割其性能衰退的各个阶段,对每个阶段单独建模,以便最大程度地挖掘小样本信息;其次,采用k-折交叉验证(k-fold)的平均绝对误差(MAE)和平均相对误差(MAPE)之和作为适应度函数,利用PSO-AFS优化SVR参数,提高其泛化能力和预测精度;最后,采用滚动轴承全寿命周期试验数据进行了验证试验。试验结果表明,所提方法可以对滚动轴承的可靠度进行更准确的预测。