一種通用可靠性加速模型評價方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種通用可靠性加速模型評價方法，首先準備n組樣品，每組樣品包含m個樣品，分別編號，每組樣品在同一種應力相同應力強度下進行試驗，然后對每組試驗數(shù)據(jù)進行擬合并選擇一個分布模型并計算分布模型下的各項參數(shù)；把計算出來的分布模型再次進行擬合，從而獲得相關應力的加速模型。本發(fā)明所述的通用可靠性加速模型評價方法，由于不設任何的前提條件，所以任何產(chǎn)品的任何應力都可以通過這樣方法來獲得產(chǎn)品特定應力條件的可靠性加速模型，從而規(guī)劃相應的可靠性測試計劃來驗證產(chǎn)品的可靠性指標，而且試驗結(jié)果的精度可以得到保障不會受到個人經(jīng)驗和模型適用性的影響。
【專利說明】一種通用可靠性加速模型評價方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種通用可靠性加速模型評價方法。

【背景技術】
[0002] 隨著社會的進步與發(fā)展，我們對產(chǎn)品的可靠性的要求越來越高，相應的越來越多 的企業(yè)在開展可靠性工作并對產(chǎn)品進行可靠性評估。由于產(chǎn)品可靠性水平的提高，所以很 難采用常規(guī)的試驗方法來驗證產(chǎn)品的可靠性，這就要求我們提高試驗應力來加速產(chǎn)品的失 效，從而在盡可能短的時間內(nèi)驗證產(chǎn)品的可靠性，這種提高應力的測試方法又稱為加速壽 命試驗。高可靠性產(chǎn)品對企業(yè)開展產(chǎn)品可靠性試驗的挑戰(zhàn)越來越大，于是可靠性加速模型 顯得尤其重要。
[0003] 可靠性加速模型通常是針對不同的應力而導致的失效，例如業(yè)界應廣泛采用的阿 侖紐斯模型、逆冪律模型和艾琳模型等。對于某些特殊的應力可能沒有成熟的加速模型，唯 一的選擇就是開展全壽命試驗，這就導致可靠性試驗的時間太長或樣品數(shù)量的需求太高而 無法執(zhí)行。對于成熟模型，由于實際應用中某些參數(shù)需要在經(jīng)驗范圍內(nèi)選取合適的值，取值 的不同會導致結(jié)果極大的差異，從而導致結(jié)果的極大偏差。由于模型已經(jīng)固定，無法對模型 進行修正，唯一可以做的就是調(diào)整特定參數(shù)的取值，當模型無法適用時可能通過調(diào)整參數(shù) 的取值也無法滿足要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術中的不足而提供一種在不知道產(chǎn)品可靠性加速模型或 者不確定產(chǎn)品可靠性加速模型參數(shù)選取的時候通過試驗來評估產(chǎn)品可靠性加速模型和相 應的參數(shù)，快捷簡便的可靠性加速模型評價方法來滿足產(chǎn)品可靠性指標的驗證的需要。本 發(fā)明還具有樣品數(shù)量少和測試時間短的特點，在極大的程度上降低了試驗時間和試驗成 本，但是同時并沒有降低試驗結(jié)果的精度。
[0005] 為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：
[0006] 一種通用可靠性加速模型評價方法，包括以下步驟：
[0007] 步驟一、準備η組樣品，每組樣品在同一種應力不同應力強度下進行試驗，分別對 每組試驗數(shù)據(jù)進行擬合并選擇適合的分布模型再計算此分布模型下的各項參數(shù)，所述的應 力為溫度、電壓、濕度、電流、振動、推拉力、彎折、鹽霧、臭氧、氣壓、光照或溫度循環(huán)中的任 意一種。
[0008] 步驟二、把計算出來的分布模型再次進行擬合，從而獲得對應應力的加速模型。
[0009] 作為本發(fā)明所述通用可靠性加速模型的評價方法的一種優(yōu)選方案，所述的η組樣 品中，優(yōu)選的η > 3,因為一組只能夠獲得單一應力的相關信息，無法擬合不同應力下的趨 勢；而兩組只能夠擬合一條直線，對于非線性的加速模型無法滿足要求，所以至少需要三組 數(shù)據(jù)，當然了更多組的數(shù)據(jù)能夠獲得更加精確的結(jié)果。每組樣品含m個樣品，優(yōu)選的m3 5， 最高的測試應力強度應該能夠保證產(chǎn)品能夠進行一段時間的測試，如此應力條件下產(chǎn)品在 非常短的時間內(nèi)全部失效屬于無效數(shù)據(jù)。多組樣品的應力強度不得特別接近，最低的應力 強度不能太高，從而確保能夠照顧到產(chǎn)品實際工作應力條件。
[0010] 作為本發(fā)明所述通用可靠性加速模型評價方法的一種優(yōu)選方案，所述的步驟一中 擬合方法為極大似然估計、自回歸或最小二乘法中的任意一種，采用的分布模型為正態(tài)分 布、韋布爾分布、對數(shù)正態(tài)分布指數(shù)分布、混合韋布爾分布、伽馬分布、廣義伽馬分布、邏輯 分布或?qū)?shù)邏輯分布中的任意一種。
[0011] 作為本發(fā)明所述通用可靠性加速模型評價方法的一種優(yōu)選方案，所述的步驟二中 擬合方法為自回歸、邏輯回歸、極大似然估計、最小二乘法、重構核近似、重構樣條基、徑向 基型函數(shù)、高斯分析或伽遼金法中的任意一種。
[0012] 如果需要開展多應力條件下的綜合加速模型，通行的做法是假設不同應力所導致 的失效相互獨立，首選應用不同應力進行試驗并計算出加速模型，多應力條件下的綜合加 速模型則為所有應力的加速模型的乘積。
[0013] 有益效果：
[0014] 現(xiàn)在的產(chǎn)品可靠性加速壽命試驗都是在基于某個加速壽命模型的基礎上進行的， 如果沒有成熟的加速壽命模型則無法開展。另外現(xiàn)有的模型的某些參數(shù)屬于經(jīng)驗數(shù)據(jù)，會 受到實際執(zhí)行工程師的經(jīng)驗和知識的影響，容易產(chǎn)生較大的誤差。本發(fā)明所述的通用可靠 性加速模型評價方法，由于不設任何的前提條件，所以任何產(chǎn)品的任何應力都可以通過這 樣方法來獲得產(chǎn)品特定應力條件的可靠性加速模型，從而規(guī)劃相應的可靠性測試計劃來驗 證產(chǎn)品的可靠性指標。由于它的模型無關性，所以無論是否有成熟的模型我們都可以開展 相應的工作，而且試驗結(jié)果的精度可以得到保障不會受到個人經(jīng)驗和模型適用性的影響。

【具體實施方式】
[0015] 下面對本發(fā)明所述的產(chǎn)品可靠性加速模型評價方法作進一步的說明。
[0016] 一種通用可靠性加速模型評價方法，準備至少三組樣品，每組樣品包含至少五個 樣品，分別編號，每組樣品在同一種應力相同應力強度下進行試驗，然后對每組試驗數(shù)據(jù)進 行擬合并選擇一個分布模型并計算分布模型下的各項參數(shù)，每組計算出來的分布模型和各 項參數(shù)可以用來計算產(chǎn)品的中值、置信區(qū)間等信息。此處的擬合方法為極大似然估計、自回 歸或最小二乘法中的任意一種，可選擇的分布模型為正態(tài)分布、韋布爾分布、對數(shù)正態(tài)分布 指數(shù)分布、混合韋布爾分布、伽馬分布、廣義伽馬分布、邏輯分布或?qū)?shù)邏輯分布中的任意 一種。
[0017] 把計算出來的分布模型再次進行擬合，從而獲得相關應力的加速模型，加速模型 可以用來計算產(chǎn)品兩個不同應力條件的可靠性比值，從而可以計算產(chǎn)品的不同應力條件 下的相對加速率，此處擬合方法為自回歸、邏輯回歸、極大似然估計、最小二乘法、重構核近 似、重構樣條基、徑向基型函數(shù)、高斯分析或伽遼金法中的任意一種。
[0018] 需要注意的是，最高的測試應力強度應該能夠保證產(chǎn)品能夠進行一段時間的測 試，如此應力強度條件下產(chǎn)品在非常短的時間內(nèi)全部失效屬于無效數(shù)據(jù)。多組樣品的應力 強度不得特別接近，最低的應力強度不能太高，從而確保能夠照顧到產(chǎn)品實際工作應力條 件。每組樣品的失效如果出現(xiàn)不同的失效模式，則需要分析是否為不同的應力導致，理想情 況是所有組的失效模式相同。如果需要開展多應力條件下的綜合加速模型，通行的做法是 假設不同應力所導致的失效相互獨立，分別進行試驗并計算出加速模型，多應力條件下的 綜合加速模型則為所有應力的加速模型的乘積。
[0019] 雖然說明書中對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但這些實施方式只是作為提示， 不應限定本發(fā)明的保護范圍。在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)進行各種省略、置換和變更均 應包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1. 一種通用可靠性加速模型評價方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟一、準備η組樣品，每組樣品在同一種應力不同應力強度下進行試驗，分別對每組 試驗數(shù)據(jù)進行擬合并選擇適合的分布模型，再計算此分布模型下的各項參數(shù)； 步驟二、把計算出來的分布模型再次進行擬合，從而獲得對應應力的加速模型。
2. 根據(jù)權利要求1所述的通用可靠性加速模型評價方法，其特征在于：所述的η組樣 品中，每組樣品含m個樣品，m > 5。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的通用可靠性加速模型評價方法，其特征在于：所述的 η > 3。
4. 根據(jù)權利要求3所述的通用可靠性加速模型評價方法，其特征在于：步驟一中擬合 方法為極大似然估計、自回歸或最小二乘法中的任意一種。
5. 根據(jù)權利要求4所述的通用可靠性加速模型評價方法，其特征在于：步驟一中分布 模型為正態(tài)分布、韋布爾分布、對數(shù)正態(tài)分布指數(shù)分布、混合韋布爾分布、伽馬分布、廣義伽 馬分布、邏輯分布或?qū)?shù)邏輯分布中的任意一種。
6. 根據(jù)權利要求5所述的通用可靠性加速模型評價方法，其特征在于：步驟二中擬合 方法為自回歸、邏輯回歸、極大似然估計、最小二乘法、重構核近似、重構樣條基、徑向基型 函數(shù)、高斯分析或伽遼金法中的任意一種。
7. 根據(jù)權利要求1到6所述的任意一種通用可靠性加速模型評價方法，其特征在于： 所述的應力為溫度、電壓、濕度、電流、振動、推拉力、彎折、鹽霧、臭氧、氣壓、光照或溫度循 環(huán)中的任意一種。
8. 根據(jù)權利要求1所述的通用可靠性加速模型評價方法，其特征在于：應用不同應力 進行試驗并計算出加速模型，多應力條件下的綜合加速模型為所有應力的加速模型的乘 積。
【文檔編號】G01N33/00GK104215741SQ201410277433
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權日:2014年6月20日
【發(fā)明者】盧申林, 盧慧娟, 朱建華 申請人:盧申林