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.     

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。     

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。     

基于多元性能参数的加速退化试验方案优化设计研究

对于需要考虑多元性能参数退化及其相关性的产品,如何进行加速退化试验方案设计以提高其估计精度问题,提出恒定应力加速退化试验方案优化设计的准则与方法;以产品在正常工作应力水平下,达到所规定的使用寿命时可靠度估计值的方差最小为目标;在给定正常工作应力水平、最高试验应力水平及各应力水平下试验截尾时间和性能参数退化量测试次数等试验参数后,以各试验应力水平和样本分配比例为设计变量,应用极大似然估计理论,建立基于多元性能参数的加速退化试验方案优化设计的数学模型,对电液伺服机构用丁腈橡胶O形密封圈的加速退化试验方案优化设计结果表明,经优化的试验方案能提高产品可靠度的估计精度,在相同置信度下可减少试验所需的样本量。     

气缸恒定应力加速寿命试验谱的研究

对气缸进行加速寿命试验可以大大缩短试验时间，缩短产品开发周期，节约能源，该文选择某系列气缸产品作为受试对象制定了恒定应力加速寿命试验谱。首先分析了气缸的故障模式、故障树和故障机理．气缸主要的故障模式是活塞杆密封圈和活塞密封圈的磨损；然后确定了加速应力为影响气缸寿命的工作应力：流体温度？使用压力及气缸动作频率；最后制定了恒定应力加速寿命试验谱。     

对数正态分布步加试验和步降试验的效率比较分析

在对数正态分布场合下,针对定时截尾步进应力加速寿命试验和步降应力加速寿命试验,根据准则1对总的产品失效数的比较和准则2对产品条件平均寿命的比较,分别对两种试验方式的效率进行比较分析.而针对定数截尾步进应力加速寿命试验和步降应力加速寿命试验,根据准则3对总试验时间的比较和准则4对样本均值的比较,分别对两种试验方式的效率进行比较分析.并以简单步进应力加速寿命试验和步降应力加速寿命试验为例,通过大量的Monte-Carlo模拟,在四个不同的准则下分别比较两种试验方式的效率,可以得到步降应力加速寿命试验有利于提高试验效率,即步降应力加速寿命试验优于步进应力加速寿命试验.因此,认为步降应力加速寿命试验很值得推广.     

仿真基混合效应模型加速退化试验方案优化设计研究

加速退化试验技术广泛应用于存在性能指标随时间逐渐退化的高可靠长寿命产品的可靠性及寿命评估。不同的加速退化试验方案得到的可靠性及寿命评估结果有很大区别,试验费用也各不相同。如何设计试验方案使试验评估结果最准确、试验代价最小,是加速退化试验应用中面临的一个重要问题。针对解析优化方法在某些场合最优解难以得到甚至不存在的情况,提出一种新的基于Monte Carlo仿真的混合效应模型加速退化试验优化设计方法,将复杂的优化问题转化为较易的统计分析问题,使之流程化好、便于工程应用。以发光二极管恒定应力加速退化试验方案优化设计为例研究方法的有效性。针对该方法的敏感性分析结果表明,在较小的模型偏差情况下,最优加速退化试验方案具有一定的鲁棒性。在工程应用中,利用相同的方法流程可实现其他类型加速退化试验方案的优化设计。     

基于Weibull分布的恒加载试验置信样本量的可靠性优化设计

为实现长寿命、高可靠度产品在正常应力水平时可靠性地快速评估,建立Arrhenius—Weibull可靠性统计模型,假定试验各应力水平下Weibull分布型产品的失效机理保持一致,且特征寿命与试验应力水平间满足对数线性加速寿命试验模型。以产品在正常试验应力水平下中位寿命估计值的方差最小为优化目标,以试验应力水平数和大小,试样分配比例以及试验各应力水平下的截尾时间为设计变量,提出了Weibull分布定时截尾恒加载试验可靠性优化方案。获得了用于构造模型参数渐进置信区间的Fisher信息矩阵。算例分析表明:恒加载试验可靠性优化方案具有可行性。     

气缸双应力恒加试验的优化设计

基于三个未知参数的加速方程,在假定产品寿命服从两参数Weibull分布的条件下,以正常应力水平下特征寿命的极大似然估计(Maximum likelihood estimation, MLE)渐近方差最小为设计原则,建立气缸双应力恒加试验优化模型,设计优化方案;分别选择传统方案与优化方案实施双应力加速寿命试验,根据传统方案和优化方案理论,确定加速应力谱及试验条件矩阵;做了各组应力下参数估计与评价,通过试验数据验证,证明此方案在不影响统计精度的前提下,精确地复现了正常应力下气缸寿命的各项指标,有效地缩短了试验周期,降低了试验成本。