[發明專利]基于加速因子不變原則的加速退化試驗優化設計方法

有效

• 申請號: 201710234110.8
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN106991074B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 王浩偉;滕克難;蓋炳良;滕飛;李季穎;孫媛
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍航空大學
• 主分類號: G06F17/11
• 分類號: G06F17/11;G06F17/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于加速因子不變原則的加速退化試驗優化設計方法，其特征在于，

步驟一，利用加速因子不變原則推導出加速因子解析式；

設F_k(t_k),F_h(t_h)分別為產品在任兩個應力水平S_k,S_h下的累積失效函數，當F_k(t_k)＝F_h(t_h)時，將S_k相對于S_h的加速因子A_k,h定義為A_k,h＝t_h/t_k，其中t_h，t_k分別表示產品在S_k,S_h下的試驗時間；由加速因子的定義，得到F_k(t_k)＝F_h(A_k,ht_k)，并推導出f_k(t_k)＝A_k,hf_h(t_h)；

設產品性能退化服從Wiener過程，性能指標的失效閾值為D，產品失效時間ξ定義為Wiener退化過程Y(t)首次到達D的時間，表示為ξ＝inf{t|Y(t)≥D}；根據Wiener過程的統計特性可知ξ是一個服從逆高斯分布的隨機變量，其概率密度函數為：

其中，μ為Wiener過程的漂移參數，σ為擴散參數，Λ(t)＝t^Λ為時間函數；將概率密度函數代入f_k(t_k)＝A_k,hf_h(t_h)，為保證A_k,h是一個不隨t_k變化的常數，推導出

假設加速退化試驗中的加速應力為絕對溫度T，并采用Arrhenius方程分別建立μ,σ,Λ的加速模型為

μ(T)＝exp(γ₁-γ₂/T)

σ(T)＝exp(γ₃-0.5γ₂/T)

Λ(T)＝Λ

其中，γ₁,γ₂,γ₃,Λ為待估參數；將μ(T)，σ(T)，Λ(T)代入得到加速因子的解析式為

步驟二，建立極大似然方程，獲得各未知參數的偏導表達式進而求取極大似然估計值；

步驟三，構建加速因子的漸進方差并將其設為優化目標函數；

步驟四，確定決策變量并將試驗總費用作為約束條件；

決策變量包括加速試驗中的樣品數量N^*，測量頻率f^*，樣品在各加速應力水平T_k下的測量次數k＝1,2,…,M；加速退化試驗總費用TC分解為三部分：1)試驗樣品總費用C₁N^*，C₁表示樣品的單價；2)測試總費用C₂表示對每個樣品進行一次測量的單價；3)試驗設備折舊及能源、耗材費用C₃表示單位時間內的試驗設備折舊及能源、耗材費用；在試驗方案Plan下的試驗總費用表示為

步驟五，建立加速退化試驗優化設計的數學模型；

步驟六，設計數學模型的解析算法；

步驟七，對傳統加速退化試驗方案進行優化。