仿真与试验相结合的寿命预测和可靠性评估

建立一种能够综合利用当前试验数据、仿真数据和以往试验数据的寿命预测和可靠性评估方法,针对机电产品中常用的两参数Weibull分布和对数正态分布进行了详细讨论,分别给出无失效数据和不完全数据寿命预测和可靠性评估公式,该方法不但可以节省大量试验,而且可以显著提高评估精度。同时还提出半试验随机仿真的概念和半试验寿命/可靠性仿真方法,能有效解决寿命和可靠性仿真难度大的问题。本文方法计算简单,便于工程应用。     

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。     

串并联系统可靠度置信下限计算方法

建立了串(并)联系统可靠度(不可靠度)置信下(上)限干涉模型,给出其置信度计算方法。在此基础上,严格证明了串联系统可靠度单侧置信下限等于各子系统可靠度单侧置信下限的乘积,并联系统不可靠度单侧置信上限等于各子系统不可靠度单侧置信上限的乘积,从而解决了这一长期悬而未决的难题。文中对目前工程上常用的串并联系统可靠度置信下限的计算方法进行了分析讨论,指出LM法、MML法、SR法等计算得到的串联系统可靠度置信下限和LR法、AO法等计算得到的并联系统可靠度置信下限误差较大,有时偏于危险,特别是当子系统无失效时,有些方法还无法计算。从对比算例可以看到,文中方法优于传统方法,且计算简单,便于工程应用。     

仿真与试验结合的电子产品可靠性评估方法

建立一种仿真与试验结合的电子产品可靠性评估方法,基于Bayes理论利用试验数据对已有的可靠性仿真结果进行更新。针对电子产品中广泛应用的指数分布,分别对平均寿命和失效率进行了详细讨论,给出其置信度和置信限的评估方法。在此基础上,为便于工程实际应用,进一步建立数值计算方法,并给出可靠寿命和可靠度的置信下限。理论分析和算例结果表明,本文方法通过对仿真信息和试验信息的融合利用,不仅可以减少试验量,而且能够有效提高电子产品可靠性评定精度和置信水平。     

系统可靠性评估与更新方法

建立一种系统可靠性评估与更新方法,能够根据子系统的试验结果给出系统可靠度的置信限,并根据系统的试验结果对其寿命或可靠度的置信限进行更新。鉴于一般系统的可靠度是各子系统可靠度的和差积商及其组合,因此在置信分布的基础上,提出一种和差积商的置信限理论,给出子系统可靠度和差积商的置信限公式,解决了一般系统可靠度的置信限计算难题。通过子系统可靠度置信限和当前系统试验数据的有机融合,建立了对系统寿命或可靠度进行实时更新的公式。文中详细讨论了系统成败型试验的可靠度更新方法和非成败型试验的寿命及可靠度更新方法,给出工程上常用的Weibull分布、对数正态分布的寿命和可靠度更新公式。大量工程算例和Monte Carlo模拟验证表明,本文方法能够显著提高系统寿命预测和可靠性评估精度。