基于加速寿命试验数据的可靠性统计分析与其优化设计方案

发布时间：2020-08-28 18:08

　　为实现对高可靠性长寿命产品在正常应力水平时寿命与可靠性水平的快速评估。本文通过建立各种Weibull分布恒加试验可靠性统计模型,对Weibull分布恒加试验的优化设计、试验数据的统计分析方法进行全面、深入研究。主要研究结论如下:第一、通过建立Arrhenius—Weibull可靠性统计模型,以产品在正常应力水平下中位寿命估计的渐近方差最小为优化准则,以试验应力水平数和大小,试样分配比例及各应水平下的截尾时间为设计变量,给出了Weibull分布定时截尾恒加试验置信样本量的优化设计方法,评价试验方案优劣的统计模型。通过Monte Carlo模拟试验对所给优化设计方法的可行性进行研究与分析,结果表明所给方法是可行的。第二、在恒加试验Weibull可靠性统计模型假设下,给出了Weibull分布恒加试验数据的简化MLE方法;获得了用于构造模型参数渐近置信区间的Fisher信息矩阵和协方差矩阵,并根据MLE的渐近正态性给出了模型参数和可靠度的渐近置信区间;利用所给方法分别对热应力和电应力作用下的恒加试验数据进行统计分析,分析结果表明所给方法是可行性的且具有普遍适用性。第三、通过建立有交互作用的广义Eyring—Weibull可靠性统计模型,以产品在正常应力水平组合下中位寿命估计的渐近方差最小为优化准则,以热应力和非热应力同时作为加速应力,探讨了Weibull分布双应力恒加试验的优化设计理论与模拟评价方法。给出了评价试验方案优劣的统计模型,试验样本量的确定方法。并对航天电连接器产品在温度和振动双应力作用下,进行恒加试验Monte Carlo模拟研究,研究结果表明所给方法是可行的且具有一定的理论参考价值。第四、在无交互作用的广义Eyring—Weibull可靠性统计模型假设下,研究了Weibull分布双应力恒加试验数据的简化MLE方法,获得了用于构造模型参数渐近置信区间的Fisher信息矩阵和协方差矩阵,且并给出了模型参数的渐近置信区间。利用所给方法对温度和振动双应力恒加试验的Monte Carlo模拟数据进行统计分析,分析结果表明所给方法是可行性的,且较传统MLE法计算效率显著提高。
【学位单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TB114.3
【部分图文】：

Weibull分布,温度应力,双对数变换,试验数据

西南交通大学硕士研究生学位论文效概率 ( )ijF t ；再对1 1 ( ) ij F t进行双对数变换[49, 据点,lnln 1 1 ( ) ij ijt F t 绘制到同一张 Weibull 概2.1 容易发现，各温度应力水下的试验数据基本上散下试验数据的 Weibull 分布直线大致平行。因此可器产品的寿命均服从 Weibull 分布，且形状参数m

曲线,可靠度,上下限,正常温度

西南交通大学硕士研究生学位论文表 2.5 正常温度水平时的可靠度估计与其置信区间MLE 值0 R (t )90%置信下限0, ( )LR t 900.97 0.93 0.91 0.78 0.82 0.59 0.71 0.41 0.60 0.26 0.49 0.15 0.30 0.04 0.16 0.01 方案下，正常温度水平 85℃时产品的可靠度曲线与其 2.2 所示。

Weibull分布,电压应力,概率纸法,双对数变换

0.2361 0.1104 2.1386 0.2988 0.3990 0.3473 1.1489 0.2463 可知，范·蒙特福特统计量F 值均介于F 分布的0.095 1 2 ( f , f )之间，这表明表 3.1 中各电压应力水平下拟合优度检验亦可采用 Weibull 概率纸法[2, 49, 55]进 49] ( ) ( 0.3) ( 0.4)ij iF t j n ， 1,2, ,ij n效概率 ( )ijF t ，再对1 1 ( ) ij F t进行双对数变换[49据点,lnln 1 1 ( ) ij ijt F t 绘制到同一张 Weibull 概 3.1 可知，各电压应力水平下的试验数据基本上散应力水平下的失效时间均服从 Weibull 分布。

【参考文献】