[發(fā)明專利]一種多元廣義Wiener過(guò)程性能退化可靠性分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110037260.6
• 申請(qǐng)日: 2021-01-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112685912B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李軍星;邱明;龐曉旭;陳立海;董艷方;楊傳猛;牛凱岑
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F119/04;G06F119/02
• 代理公司: 洛陽(yáng)公信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 李現(xiàn)艷

本發(fā)明提供一種多元廣義Wiener過(guò)程性能退化可靠性分析方法，包括以下步驟：S1、采集產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力數(shù)據(jù)和性能退化試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立多元廣義Wiener過(guò)程性能退化分析模型；S2、對(duì)退化分析模型中的未知參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，包括定義退化分析模型中未知參數(shù)的似然函數(shù)以及對(duì)未知參數(shù)進(jìn)行最優(yōu)化估計(jì)；S3、基于多元廣義Wiener過(guò)程性能退化分析模型對(duì)任一工況下產(chǎn)品的性能退化進(jìn)行可靠性分析。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)性能退化分析方法大多不考慮環(huán)境應(yīng)力變量或只考慮單個(gè)應(yīng)力變量，以及傳統(tǒng)Wiener過(guò)程有時(shí)無(wú)法描述非線性產(chǎn)品性能退化過(guò)程從而導(dǎo)致評(píng)估精度低等問(wèn)題，更符合工程實(shí)際情況，能夠有效提高評(píng)估精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于性能退化可靠性分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多元廣義Wiener過(guò)程性能退化可靠性分析方法。

背景技術(shù)

性能退化分析在產(chǎn)品的可靠性評(píng)估、維修計(jì)劃制定等中都起到重要的作用，特別是針對(duì)高可靠長(zhǎng)壽命產(chǎn)品。目前的研究大多只關(guān)注于產(chǎn)品本身的性能退化過(guò)程，不考慮環(huán)境應(yīng)力變量，有時(shí)即使在加速性能退化分析中考慮環(huán)境應(yīng)力，大多也只考慮單應(yīng)力。然而，對(duì)于很多現(xiàn)代化產(chǎn)品，由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和退化失效機(jī)理都比較復(fù)雜，使其性能退化過(guò)程往往受內(nèi)部和外部多種因素(如溫度、濕度、電壓等)共同作用和影響，例如：橡膠密封圈的壓縮變形性能退化及電連接器的性能退化等常常受溫度和濕度等的共同影響；LED發(fā)光性能退化問(wèn)題常常受溫度和電流的影響等。針對(duì)以上相關(guān)產(chǎn)品，若不考慮或少考慮了環(huán)境應(yīng)力變量，將會(huì)直接導(dǎo)致評(píng)估精度低，增加了產(chǎn)品或系統(tǒng)突發(fā)停機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)造成重大的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。

產(chǎn)品的性能退化失效過(guò)程主要是由外部的工作環(huán)境、工藝制造過(guò)程和內(nèi)部的材料結(jié)構(gòu)變化等引起的，這些因素都具有隨機(jī)性，從而導(dǎo)致產(chǎn)品的性能退化過(guò)程也是一個(gè)隨機(jī)過(guò)程。因此，基于隨機(jī)過(guò)程理論對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行性能退化建模更加符合工程實(shí)際。在所有隨機(jī)過(guò)程理論中，由于具有明確的物理解釋和良好的數(shù)學(xué)性質(zhì)，Wiener過(guò)程已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于多種產(chǎn)品的性能退化建模過(guò)程中，也已經(jīng)成為目前性能退化可靠性分析建模中最常用的模型之一。

因此，針對(duì)這種多環(huán)境應(yīng)力變量下產(chǎn)品性能退化試驗(yàn)可靠性分析的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種多元廣義Wiener過(guò)程性能退化可靠性分析方法，該方法不僅能夠同時(shí)考慮多個(gè)環(huán)境應(yīng)力變量，而且將傳統(tǒng)的Wiener過(guò)程擴(kuò)展到具有非線性時(shí)變函數(shù)的廣義Wiener過(guò)程，更加符合工程中產(chǎn)品實(shí)際的性能退化過(guò)程。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種多元廣義Wiener過(guò)程性能退化可靠性分析方法，其解決了傳統(tǒng)性能退化分析方法大多不考慮環(huán)境應(yīng)力變量或只考慮單個(gè)應(yīng)力變量，以及傳統(tǒng)Wiener過(guò)程有時(shí)無(wú)法描述非線性產(chǎn)品性能退化過(guò)程從而導(dǎo)致評(píng)估精度低等問(wèn)題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種多元廣義Wiener過(guò)程性能退化可靠性分析方法，包括以下步驟：

S1、采集產(chǎn)品環(huán)境應(yīng)力數(shù)據(jù)和性能退化試驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立多元廣義Wiener過(guò)程性能退化分析模型；

S2、對(duì)多元廣義Wiener過(guò)程性能退化分析模型中的未知參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，包括定義多元廣義Wiener過(guò)程性能退化分析模型中未知參數(shù)的似然函數(shù)以及對(duì)未知參數(shù)進(jìn)行最優(yōu)化估計(jì)；

S3、基于多元廣義Wiener過(guò)程性能退化分析模型對(duì)任一工況下產(chǎn)品的性能退化進(jìn)行可靠性分析。

進(jìn)一步的，所述的環(huán)境應(yīng)力數(shù)據(jù)包括從產(chǎn)品中提取的多個(gè)環(huán)境應(yīng)力變量。

進(jìn)一步的，步驟S1在采集性能退化試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，共投入多個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行性能退化試驗(yàn)，并分別對(duì)多個(gè)產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后對(duì)性能退化試驗(yàn)數(shù)據(jù)中的異常值及其它無(wú)效數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除處理。

進(jìn)一步的，所述多元廣義Wiener過(guò)程性能退化分析模型的輸入為時(shí)間，輸出為產(chǎn)品性能退化參數(shù)。