[發明專利]一種非線性退化過程可靠性評估方法

有效

• 申請號: 202011122527.3
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN111967167B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 王治華;張奡;吳瓊;溫楠;李璐;歐陽相民;劉鴻鵠
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/02;G06F119/04
• 代理公司: 北京華專卓海知識產權代理事務所(普通合伙) 11664
• 代理人: 張繼鑫

本公開的實施例提供了一種非線性退化過程可靠性評估方法、系統、設備和計算機可讀存儲介質。所述方法包括獲取產品的性能退化測試數據；對所述性能退化測試數據進行分析，建立考慮階段性的非線性退化模型；根據所述性能退化測試數據對所述考慮階段性的非線性退化模型的未知參數進行極大似然估計，確定所述未知參數的估計值，將述未知參數的估計值代入所述考慮階段性的非線性退化模型，得到最優考慮階段性的非線性退化模型；通過所述最優考慮階段性的非線性退化模型評估產品可靠性。以此方式，可以進行有效的產品可靠性評估。

技術領域

本公開的實施例一般涉及性能退化可靠性工程技術領域，并且更具體地，涉及一種非線性退化過程可靠性評估方法、系統、設備和計算機可讀存儲介質。

背景技術

準確的可靠性評估對于保障產品的安全運行，制定維修更換策略具有重要意義。對于缺乏足夠失效數據的高可靠性長壽命產品，性能退化分析為其可靠性評估提供了可行途徑。在性能退化分析中，建立能夠合理描述性能退化規律的模型對準確的可靠性評估十分關鍵。

由于內在失效機理的影響和外在環境條件的動態變化，很多產品的退化過程的特征無法用線性描述，呈現非線性退化規律。同時，其退化過程在初期和中后期會呈現階段性變化，因而在退化模型中必須考慮性能退化過程的階段性。另外，由于產品的退化過程是非單調的，退化模型往往基于Wiener過程建立。然而，目前考慮階段性的Wiener過程退化建模方法大多數方法忽略了產品在各退化階段的非線性特征，無法針對該問題進行有效的可靠性評估。

發明內容

本公開旨在至少解決現有技術或相關技術中存在的技術問題之一。

為此，在本公開的第一方面，提供了一種非線性退化過程可靠性評估方法。該方法包括：

獲取產品的性能退化測試數據；

對所述性能退化測試數據進行分析，建立考慮階段性的非線性退化模型；

根據所述性能退化測試數據對所述考慮階段性的非線性退化模型的未知參數進行極大似然估計，確定所述未知參數的估計值，將述未知參數的估計值代入所述考慮階段性的非線性退化模型，得到最優考慮階段性的非線性退化模型；

通過所述最優考慮階段性的非線性退化模型評估產品可靠性。

進一步地，對所述性能退化測試數據進行分析，建立考慮階段性的非線性退化模型包括：

所述對所述性能退化測試數據進行分析，確定所述性能退化測試數據在性能退化初期和性能退化中后期的階段性退化特征；

分別根據所述性能退化初期和性能退化中后期的階段性退化特征，選取對應的時間尺度函數，建立考慮階段性的非線性退化模型。

進一步地，所述分別根據所述性能退化初期和性能退化中后期的階段性退化特征，選取對應的時間尺度函數，建立考慮階段性的非線性退化模型包括：

分別對所述性能退化初期和性能退化中后期的階段性退化特征進行分析，判斷在所述性能退化初期和性能退化中后期是否存在非線性退化特征；

若是，則通過第一時間尺度函數構建第一或第二退化時期退化模型；所述第一時間尺度函數包括冪函數、指數函數和/或對數函數；

若否，則通過第二時間尺度函數構建第一或第二退化時期退化模型；所述第二時間尺度函數包括線性函數；

根據所述第一和第二退化時期退化模型，構建所述考慮階段性的非線性退化模型。

進一步地，根據所述性能退化測試數據對所述考慮階段性的非線性退化模型的未知參數進行極大似然估計，確定所述未知參數的估計值包括：

根據Wiener過程的數學性質和所述性能退化測試數據，構建所述性能退化測試數據的似然函數；