[發明專利]考慮測量誤差的步進應力加速性能退化可靠性分析方法

有效

• 申請號: 201711081217.X
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107885928B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 李軍星;楊曉英;張志文;呂鋒
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/02;G06F119/14
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 孫笑飛

本發明提出了考慮測量誤差的步進應力加速性能退化可靠性分析方法，其步驟如下：通過加速性能退化試驗采集各個試樣步進應力的加速性能退化試驗數據，對加速性能退化試驗數據進行預處理；基于廣義Wiener過程描述產品的性能退化過程，確定加速退化模型，建立考慮測量誤差的步進應力加速性能退化模型；利用似然函數對步進應力加速性能退化模型中的未知參數進行估計；對產品進行可靠性評估與壽命預測。本發明首次將測量誤差引入到步進應力加速性能退化數據分析中，考慮均值項和方差項的不同時變特性，更符合工程實際情況；通過充分開發利用不同應力水平下退化數據間的縱向信息和不同試樣間的橫向信息，有效增大了信息量，提高了可靠性評估精度。

技術領域

本發明涉及加速性能退化試驗可靠性分析的技術領域，尤其涉及一種考慮測量誤差的步進應力加速性能退化可靠性分析方法。

背景技術

由于受到試驗成本和研制周期的限制，與傳統的基于失效時間的可靠性分析方法相比，基于性能退化數據的可靠性分析方法具有更高的效率。然而，對于一些高可靠長壽命的產品，在有限的試驗時間內常常只能得到少量的性能退化數據，從而導致評估精度不高。為了解決以上問題，基于步進應力加速性能退化試驗的可靠性分析方法是一種有效途徑。

在加速性能退化分析中，現有方法大多假設性能參數測量過程為理想狀態，即認為測得的性能退化數據的不確定性只與產品退化的固有隨機性有關。然而，在工程實際中，理想測量往往不太現實或者成本太高。由于人為、測量儀器及工作環境等隨機因素的影響，測得的性能退化數據中常常包含有測量誤差，特別是通過傳感器、圖像轉換等技術間接測量的退化數據。若忽略了測量過程中的測量誤差，將無法準確把握和描述產品退化過程的隨機影響因素及時變特性，直接影響評估精度。

針對這種高可靠長壽命產品的步進應力加速性能退化試驗數據可靠性分析的問題，本發明提出一種考慮測量誤差的步進應力加速性能退化可靠性分析方法，來解決上述問題。

發明內容

針對忽略測量過程中性能退化數據的測量誤差，將無法準確把握和描述產品退化過程的隨機影響因素及時變特性，影響評估精度的技術問題，本發明提出一種考慮測量誤差的步進應力加速性能退化可靠性分析方法，有效增大了信息量，提高了可靠性評估精度，便有效，更符合工程實際情況。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：一種考慮測量誤差的步進應力加速性能退化可靠性分析方法，其步驟如下：

步驟一：將試樣進行步進應力加速性能退化試驗，采集各個試樣步進應力的加速性能退化試驗數據，對加速性能退化試驗數據進行預處理剔除異常值和無效數據；

步驟二：基于廣義Wiener過程描述產品的性能退化過程X(t)，根據加速應力水平與退化率的關系確定加速退化模型，然后建立考慮測量誤差的步進應力加速性能退化模型Y(t)；

步驟三：利用步驟一中的加速性能退化試驗數據，通過建立似然函數對步驟二中的考慮測量誤差的步進應力加速性能退化模型Y(t)的未知參數進行估計；

步驟四：利用步驟三中得出的估計的未知參數對產品進行可靠性評估與壽命預測。

所述步驟一中采集各個試樣步進應力的加速性能退化試驗數據的方法的步

驟為：

步驟1：投入m個試樣進行步進應力加速性能退化試驗，每個試樣依次在加速應力水平S₁，S₂S_L下進行試驗，且S₁＜S₂＜,...,＜S_L，L為加速應力水平數；