基于加速試驗(yàn)的可靠性驗(yàn)證理論與方法研究.pdf

1、裝備可靠性驗(yàn)證主要針對(duì)可靠性指標(biāo)設(shè)計(jì)驗(yàn)證試驗(yàn)方案，依據(jù)試驗(yàn)獲得信息進(jìn)行推斷，判定裝備可靠性水平是否達(dá)到指標(biāo)要求。可靠性驗(yàn)證是合理確定裝備可靠性水平的前提和關(guān)鍵，對(duì)于確保裝備戰(zhàn)備完好率、充分發(fā)揮裝備效益具有重要意義。傳統(tǒng)的可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)方法存在試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)、效率不高等缺點(diǎn)，難以支撐“高可靠、長(zhǎng)壽命”裝備的可靠性驗(yàn)證。
　　針對(duì)裝備可靠性驗(yàn)證的工程需求，論文從產(chǎn)品層次和失效類型出發(fā)，分別針對(duì)組件級(jí)產(chǎn)品（包括壽命型、退化型、競(jìng)爭(zhēng)失效場(chǎng)合產(chǎn)

2、品）和系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品，建立基于加速試驗(yàn)的可靠性驗(yàn)證理論與方法，為“高可靠、長(zhǎng)壽命”裝備的可靠性驗(yàn)證提供技術(shù)支撐。論文主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　1．建立了基于加速試驗(yàn)的壽命型產(chǎn)品可靠性驗(yàn)證方法。
　　（1）針對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)已知情形，建立了對(duì)數(shù)位置-尺度分布場(chǎng)合加速條件下可靠性抽樣函數(shù)，提出了加速壽命試驗(yàn)可靠性抽樣方案設(shè)計(jì)方法。該方法適用于可靠度、壽命等多種類型可靠性指標(biāo)的驗(yàn)證。
　?。?）針對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)未知情形，提出了基于步加應(yīng)力加

3、速壽命試驗(yàn)的可靠性驗(yàn)證方法。結(jié)合設(shè)計(jì)參數(shù)先驗(yàn)值，提出了基于等效判決準(zhǔn)則的步加應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)方法；依據(jù)步加應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)結(jié)果，通過(guò)最小化風(fēng)險(xiǎn)局部漸近方差建立了加速壽命試驗(yàn)可靠性抽樣方案及其判決方法。
　　2．建立了基于加速試驗(yàn)的退化型產(chǎn)品可靠性驗(yàn)證方法。
　　（1）針對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)已知情形，提出了基于退化軌跡模型的退化擬合風(fēng)險(xiǎn)定義與度量方法，建立了混合加速試驗(yàn)可靠性抽樣方案設(shè)計(jì)方法。與加速壽命試驗(yàn)可靠性抽樣方案相比

4、，混合加速試驗(yàn)可靠性抽樣方案能夠有效地縮短試驗(yàn)時(shí)間并減少試驗(yàn)費(fèi)用。
　?。?）針對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)未知情形，提出了基于步加應(yīng)力加速退化試驗(yàn)的可靠性驗(yàn)證方法。結(jié)合設(shè)計(jì)參數(shù)先驗(yàn)值，提出了基于等效判決準(zhǔn)則的仿真基步加應(yīng)力加速退化試驗(yàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)方法；依據(jù)步加應(yīng)力加速退化試驗(yàn)結(jié)果，建立了混合加速試驗(yàn)可靠性抽樣方案及其判決方法。
　　3．建立了基于加速試驗(yàn)的競(jìng)爭(zhēng)失效場(chǎng)合產(chǎn)品可靠性驗(yàn)證方法。
　　競(jìng)爭(zhēng)失效場(chǎng)合存在多種失效模式，模型相對(duì)復(fù)雜

5、，無(wú)法直接建立加速條件下的可靠性抽樣函數(shù)模型。因此，首先建立了考慮風(fēng)險(xiǎn)的可靠性指標(biāo)分配方法，將可靠性指標(biāo)中的可靠性水平以及風(fēng)險(xiǎn)要求分配至各失效模式。依據(jù)各失效模式的分配指標(biāo)，以單一突發(fā)型失效模式場(chǎng)合加速壽命試驗(yàn)可靠性抽樣方案和單一退化型失效模式場(chǎng)合混合加速試驗(yàn)可靠性抽樣方案為基礎(chǔ)，針對(duì)突發(fā)型多失效模式場(chǎng)合、退化型多失效模式場(chǎng)合以及突發(fā)-退化型多失效模式場(chǎng)合三種不同的情形分別建立了加速試驗(yàn)可靠性抽樣方案設(shè)計(jì)方法。該方法有效解決了加速試驗(yàn)技

6、術(shù)在競(jìng)爭(zhēng)失效場(chǎng)合產(chǎn)品可靠性驗(yàn)證的應(yīng)用障礙。
　　4．建立了基于組件加速試驗(yàn)的系統(tǒng)可靠性驗(yàn)證方法。
　　首先建立了系統(tǒng)等價(jià)可靠性指標(biāo)的轉(zhuǎn)換方法，利用組件加速試驗(yàn)數(shù)據(jù)將長(zhǎng)時(shí)間量（任務(wù)時(shí)間或可靠壽命）的系統(tǒng)可靠性指標(biāo)轉(zhuǎn)換為等價(jià)的短任務(wù)時(shí)間下的可靠度指標(biāo)。提出了基于組件加速試驗(yàn)的系統(tǒng)可靠性綜合方法，利用組件加速試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算等價(jià)指標(biāo)任務(wù)時(shí)間時(shí)刻的系統(tǒng)等效二項(xiàng)數(shù)據(jù)。針對(duì)等價(jià)指標(biāo)，利用系統(tǒng)等效二項(xiàng)數(shù)據(jù)，建立了系統(tǒng)可靠性抽樣方案及其判決方法