[發(fā)明專利]一種基于gamma過程的機械零件二元相關(guān)退化可靠性評估方法

在審

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• 申請日: 2018-09-26
• 公開（公告）號: CN109299544A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閆玉濤;趙梅;張津瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京易捷勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11613
• 代理人: 韓國勝

本發(fā)明涉及一種基于gamma過程的機械零件二元相關(guān)退化可靠性評估方法，所述方法包括：S1、獲取待評估機械零件所有樣本的退化數(shù)據(jù)u和退化數(shù)據(jù)v；S2、基于gamma算法分別建立服從gamma隨機分布的退化變量u的函數(shù)模型和退化變量v的函數(shù)模型；S3、利用混合copula函數(shù)建立起退化變量u和退化變量v的二元相關(guān)退化模型；S4、基于兩階段貝葉斯參數(shù)估計算法和S3中獲取的退化數(shù)據(jù)u和退化數(shù)據(jù)v計算獲得S3中的二元相關(guān)退化模型的參數(shù)，并將計算獲得的二元相關(guān)退化模型的參數(shù)代入二元相關(guān)退化模型中獲得可靠性機械零件的可靠性評估函數(shù)表達式。本發(fā)明提供的方法能夠在對機械零件可靠性精準評估時避免因單個樣本存在差異而造成結(jié)果誤差較大的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及性能退化分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于gamma過程的機械零件二元相關(guān)退化可靠性評估方法。

背景技術(shù)

隨著零件可靠性水平的提高，大量高可靠、長壽命的機械零件被使用。然而，正是由于它們的高可靠性，導致在一定的時間內(nèi)很難獲得足夠的失效數(shù)據(jù)進行可靠性評估。同時加速壽命試驗也并不能保證零件在正常工作應(yīng)力下具有同樣的性質(zhì)。而此類高可靠機械零件卻通常應(yīng)用在系統(tǒng)極為重要的部分，因此必須對其進行足夠精度的可靠性評估，所以基于性能退化分析的可靠性評估方法得到了發(fā)展。零件的退化過程蘊藏了豐富的可靠性信息，基于性能退化數(shù)據(jù)進行可靠性分析不但可以達到足夠的可靠性評估精度，并且節(jié)省了成本。

由于熱處理水平、加工水平以及公差的影響，對于零件總體的可靠性評估需要考慮個體差異的存在，同時對于機械零件工作環(huán)境的惡劣情況，單一的退化形式通常不存在，并且各退化形式是競爭相關(guān)的，它們之間的相關(guān)關(guān)系也不成對稱分布，所以對零件總體進行可靠性評估時，采用單一copula函數(shù)并且不考慮零件個體差異，最終獲得的可靠性評估結(jié)果的誤差較大，進而影響對零件的使用掌控。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明提供一種基于gamma過程的機械零件二元相關(guān)退化可靠性評估方法。解決了現(xiàn)有技術(shù)中對機械零件可靠性精準評估時無法考慮到樣本零件存在個體差異與各退化形式相關(guān)關(guān)系而造成的結(jié)果誤差較大的問題。

(二)技術(shù)方案

為了達到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括以下步驟：

一種基于gamma過程的機械零件二元相關(guān)退化可靠性評估方法，所述方法包括：

S1、獲取待評估機械零件所有樣本的退化數(shù)據(jù)u和退化數(shù)據(jù)v；

S2、基于gamma過程的基礎(chǔ)上，利用gamma分布的形狀參數(shù)與尺度參數(shù)的分布來表征個體差異，分別建立服從gamma隨機分布的退化變量 u的函數(shù)模型和退化變量v的可靠度模型；

S3、利用改進的混合copula函數(shù)建立起退化變量u和退化變量v的二元相關(guān)退化時變可靠度的模型；

S4、基于兩階段貝葉斯參數(shù)估計算法獲得S3中的二元相關(guān)退化模型的參數(shù)，并將計算獲得的二元相關(guān)退化模型的參數(shù)代入二元相關(guān)退化模型中獲得可靠性機械零件的可靠性評估函數(shù)表達式。

優(yōu)選地，所述步驟S1還包括：

獲取不同樣本相同時間間隔Δt的樣本性能退化數(shù)據(jù)，如下式所示：

n為樣本數(shù)，m為測量次數(shù)；

X_ij為退化數(shù)據(jù)；其中所述性能退化數(shù)據(jù)包括：退化數(shù)據(jù)u和退化數(shù)據(jù)v。

優(yōu)選地，所述步驟S2包括：