本發(fā)明屬于壽命試驗(yàn)與評(píng)估，具體涉及一種貯存服役后產(chǎn)品的壽命加速因子評(píng)估方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、目前，在裝備貯存壽命試驗(yàn)與評(píng)估工作中，由于整機(jī)級(jí)產(chǎn)品成本較高，在實(shí)際試驗(yàn)過程中通過開展大量的元器件和部組件加速貯存試驗(yàn)，獲取加速因子或貯存壽命信息，并將信息折算到整機(jī)層級(jí)，選取1～3個(gè)整機(jī)產(chǎn)品根據(jù)前期獲得的加速因子開展貯存期驗(yàn)證試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)貯存壽命評(píng)估。

2、現(xiàn)階段，主要采用對(duì)加速試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評(píng)估，利用的數(shù)據(jù)相對(duì)單一。相關(guān)技術(shù)采用貝葉斯方法實(shí)現(xiàn)退化數(shù)據(jù)的融合，但都是將其轉(zhuǎn)換成偽壽命數(shù)據(jù)處理成壽命分布進(jìn)行計(jì)算，若產(chǎn)品較少，則分布類型的準(zhǔn)確性會(huì)大大降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種貯存服役后產(chǎn)品的壽命加速因子評(píng)估方法及裝置，解決傳統(tǒng)技術(shù)不能對(duì)歷史測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行充分利用，導(dǎo)致評(píng)估結(jié)果嚴(yán)重依賴試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)合理性和數(shù)據(jù)有效性的問題。

2、基于上述目的，本發(fā)明提供了一種貯存服役后產(chǎn)品的壽命加速因子評(píng)估方法，包括：

3、確定待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象，獲取所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象開展加速貯存試驗(yàn)的k個(gè)試驗(yàn)時(shí)間，按照所述試驗(yàn)時(shí)間在每個(gè)試驗(yàn)循環(huán)結(jié)束后對(duì)所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象進(jìn)行測(cè)試獲取k個(gè)性能參數(shù)；

4、利用所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象測(cè)試獲取的k個(gè)性能參數(shù)構(gòu)建性能參數(shù)曲線，所述性能參數(shù)曲線的性能變化速率常數(shù)k與溫度t的關(guān)系服從arrhenius方程；

5、構(gòu)建性能老化模型，對(duì)所述性能老化模型利用最小二乘法求解，并利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算指定溫度下的產(chǎn)品退化速率，獲取性能參數(shù)的估計(jì)值后，求出產(chǎn)品激活能；

6、根據(jù)產(chǎn)品激活能和阿倫尼斯模型，獲取所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象在任意給定溫度下相對(duì)于基準(zhǔn)溫度的加速因子；

7、獲取所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象的自然貯存試驗(yàn)數(shù)據(jù)，將自然貯存試驗(yàn)數(shù)據(jù)和加速貯存試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，得到所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象的全壽命周期的性能參數(shù)退化數(shù)據(jù)及性能參數(shù)曲線；重新利用所述性能老化模型和阿倫尼斯模型對(duì)拼接后的性能參數(shù)曲線進(jìn)行計(jì)算分析，得到修正后的加速因子。

8、作為貯存服役后產(chǎn)品的壽命加速因子評(píng)估方法優(yōu)選方案，獲取所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象開展加速貯存試驗(yàn)的k個(gè)試驗(yàn)時(shí)間t加速的表達(dá)公式為：

9、t加速＝[tj1,tj2,...,tjk]

10、式中，tjk表示所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象開展第k個(gè)加速貯存試驗(yàn)的時(shí)間；

11、對(duì)所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象進(jìn)行測(cè)試獲取的k個(gè)性能參數(shù)p加速的表達(dá)公式為：

12、p加速＝[pj1,pj2,...,pjk]

13、式中，pjk表示在第k個(gè)加速貯存試驗(yàn)時(shí)間結(jié)束后對(duì)所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象進(jìn)行測(cè)試獲取的第k個(gè)性能參數(shù)。

14、作為貯存服役后產(chǎn)品的壽命加速因子評(píng)估方法優(yōu)選方案，所述性能參數(shù)曲線p的表達(dá)公式為：

15、p＝p0+kt

16、或：

17、p＝p0e-kt

18、或：

19、p＝p0+klnt

20、式中，p0表示與測(cè)試初值相關(guān)的參數(shù)，k表示與應(yīng)力相關(guān)的函數(shù)；t表示時(shí)間參數(shù)。

21、作為貯存服役后產(chǎn)品的壽命加速因子評(píng)估方法優(yōu)選方案，所述性能參數(shù)曲線的性能變化速率常數(shù)k與溫度t的關(guān)系服從的arrhenius方程公式為：

22、

23、式中，t表示絕對(duì)溫度；ea表示表觀活化能；z表示頻率因子；r表示氣體常數(shù)。

24、作為貯存服役后產(chǎn)品的壽命加速因子評(píng)估方法優(yōu)選方案，構(gòu)建的性能老化模型的表達(dá)公式為：

25、y＝a+bx

26、x＝logt,y＝p,b＝k

27、根據(jù)產(chǎn)品激活能和阿倫尼斯模型，獲取所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象在任意給定溫度下相對(duì)于基準(zhǔn)溫度的加速因子的公式為：

28、

29、式中，af表示加速因子；tu表示基準(zhǔn)溫度環(huán)境下的試驗(yàn)時(shí)間；te表示給定溫度環(huán)境下的試驗(yàn)時(shí)間；tu表示基準(zhǔn)溫度；te表示加速溫度；k0表示波爾茲曼常數(shù)。

30、作為貯存服役后產(chǎn)品的壽命加速因子評(píng)估方法優(yōu)選方案，自然貯存試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取過程中：

31、對(duì)服役/自然貯存t`時(shí)間后的所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象開展加速貯存試驗(yàn)，所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象服役/自然貯存的時(shí)間t自然表示為：

32、t自然＝[tz1,tz2,...,tzn]

33、每個(gè)試驗(yàn)循環(huán)結(jié)束后對(duì)所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象進(jìn)行測(cè)試獲取的n個(gè)性能參數(shù)p自然表示為：

34、p自然＝[pz1,pz2,...,pzn]

35、式中，tzn表示服役/自然貯存后的所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象開展第n個(gè)自然貯存試驗(yàn)的時(shí)間；

36、pzn表示服役/自然貯存后的所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象在第n個(gè)自然貯存試驗(yàn)時(shí)間結(jié)束后測(cè)試獲取的性能參數(shù)；

37、還包括：

38、將所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象服役/自然貯存環(huán)境視為基準(zhǔn)環(huán)境，根據(jù)計(jì)算得到的加速因子將自然貯存時(shí)間進(jìn)行壓縮。

39、作為貯存服役后產(chǎn)品的壽命加速因子評(píng)估方法優(yōu)選方案，將自然貯存試驗(yàn)數(shù)據(jù)和加速貯存試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，得到所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象的全壽命周期的性能參數(shù)退化數(shù)據(jù)及性能參數(shù)曲線的公式為：

40、

41、p全＝[pz1,pz2,...,pzn,pj1,...,pjk]

42、式中，t全表示所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象的全壽命周期的性能參數(shù)退化數(shù)據(jù)，包括自然環(huán)境試驗(yàn)時(shí)間對(duì)應(yīng)折算壓縮得到的等效加速試驗(yàn)時(shí)間和實(shí)際加速試驗(yàn)時(shí)間；p全表示所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象的全壽命周期的性能參數(shù)曲線數(shù)據(jù)，包括自然環(huán)境試驗(yàn)和加速試驗(yàn)對(duì)應(yīng)的性能參數(shù)數(shù)據(jù)。

43、本發(fā)明提供一種貯存服役后產(chǎn)品的壽命加速因子評(píng)估裝置，采用上述的一種貯存服役后產(chǎn)品的壽命加速因子評(píng)估方法，包括：

44、加速貯存試驗(yàn)?zāi)K，用于確定待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象，獲取所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象開展加速貯存試驗(yàn)的k個(gè)試驗(yàn)時(shí)間，按照所述試驗(yàn)時(shí)間在每個(gè)試驗(yàn)循環(huán)結(jié)束后對(duì)所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象進(jìn)行測(cè)試獲取k個(gè)性能參數(shù)；

45、性能參數(shù)曲線構(gòu)建模塊，用于利用所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象測(cè)試獲取的k個(gè)性能參數(shù)構(gòu)建性能參數(shù)曲線，所述性能參數(shù)曲線的性能變化速率常數(shù)k與溫度t的關(guān)系服從arrhenius方程；

46、性能老化分析模塊，用于構(gòu)建性能老化模型，對(duì)所述性能老化模型利用最小二乘法求解，并利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算指定溫度下的產(chǎn)品退化速率，獲取性能參數(shù)的估計(jì)值后，求出產(chǎn)品激活能；

47、加速因子分析模塊，用于根據(jù)產(chǎn)品激活能和阿倫尼斯模型，獲取所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象在任意給定溫度下相對(duì)于基準(zhǔn)溫度的加速因子；

48、全壽命周期分析模塊，用于獲取所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象的自然貯存試驗(yàn)數(shù)據(jù)，將自然貯存試驗(yàn)數(shù)據(jù)和加速貯存試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，得到所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象的全壽命周期的性能參數(shù)退化數(shù)據(jù)及性能參數(shù)曲線；

49、加速因子修正模塊，用于重新利用所述性能老化模型和阿倫尼斯模型對(duì)拼接后的性能參數(shù)曲線進(jìn)行計(jì)算分析，得到修正后的加速因子。

50、作為貯存服役后產(chǎn)品的壽命加速因子評(píng)估裝置優(yōu)選方案，所述加速貯存試驗(yàn)?zāi)K中，獲取所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象開展加速貯存試驗(yàn)的k個(gè)試驗(yàn)時(shí)間t加速的表達(dá)公式為：

51、t加速＝[tj1,tj2,...,tjk]

52、式中，tjk表示所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象開展第k個(gè)加速貯存試驗(yàn)的時(shí)間；

53、所述加速貯存試驗(yàn)?zāi)K中，對(duì)所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象進(jìn)行測(cè)試獲取的k個(gè)性能參數(shù)p加速的表達(dá)公式為：

54、p加速＝[pj1,pj2,...,pjk]

55、式中，pjk表示在第k個(gè)加速貯存試驗(yàn)時(shí)間結(jié)束后對(duì)所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象進(jìn)行測(cè)試獲取的第k個(gè)性能參數(shù)。

56、作為貯存服役后產(chǎn)品的壽命加速因子評(píng)估裝置優(yōu)選方案，所述性能參數(shù)曲線構(gòu)建模塊中，所述性能參數(shù)曲線p的表達(dá)公式為：

57、p＝p0+kt

58、或：

59、p＝p0e-kt

60、或：

61、p＝p0+klnt

62、式中，p0表示與測(cè)試初值相關(guān)的參數(shù)，k表示與應(yīng)力相關(guān)的函數(shù)；t表示時(shí)間參數(shù)；

63、所述性能參數(shù)曲線構(gòu)建模塊中，所述性能參數(shù)曲線的性能變化速率常數(shù)k與溫度t的關(guān)系服從的arrhenius方程公式為：

64、

65、式中，t表示絕對(duì)溫度；ea表示表觀活化能；z表示頻率因子；r表示氣體常數(shù)。

66、作為貯存服役后產(chǎn)品的壽命加速因子評(píng)估裝置優(yōu)選方案，所述性能老化分析模塊中，構(gòu)建的性能老化模型的表達(dá)公式為：

67、y＝a+bx

68、x＝logt,y＝p,b＝k

69、所述加速因子分析模塊中，根據(jù)產(chǎn)品激活能和阿倫尼斯模型，獲取所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象在任意給定溫度下相對(duì)于基準(zhǔn)溫度的加速因子的公式為：

70、

71、式中，af表示加速因子；tu表示基準(zhǔn)溫度環(huán)境下的試驗(yàn)時(shí)間；te表示給定溫度環(huán)境下的試驗(yàn)時(shí)間；tu表示基準(zhǔn)溫度；te表示加速溫度；k0表示波爾茲曼常數(shù)。

72、作為貯存服役后產(chǎn)品的壽命加速因子評(píng)估裝置優(yōu)選方案，所述全壽命周期分析模塊中：

73、對(duì)服役/自然貯存t`時(shí)間后的所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象開展加速貯存試驗(yàn)，所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象服役/自然貯存的時(shí)間t自然表示為：

74、t自然＝[tz1,tz2,...,tzn]

75、每個(gè)試驗(yàn)循環(huán)結(jié)束后對(duì)所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象進(jìn)行測(cè)試獲取的n個(gè)性能參數(shù)p自然表示為：

76、p自然＝[pz1,pz2,...,pzn]

77、式中，tzn表示服役/自然貯存后的所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象開展第n個(gè)自然貯存試驗(yàn)的時(shí)間；

78、pzn表示服役/自然貯存后的所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象在第n個(gè)自然貯存試驗(yàn)時(shí)間結(jié)束后測(cè)試獲取的性能參數(shù)；

79、所述全壽命周期分析模塊還用于將所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象服役/自然貯存環(huán)境視為基準(zhǔn)環(huán)境，根據(jù)計(jì)算得到的加速因子將自然貯存時(shí)間進(jìn)行壓縮；

80、所述全壽命周期分析模塊中，將自然貯存試驗(yàn)數(shù)據(jù)和加速貯存試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，得到所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象的全壽命周期的性能參數(shù)退化數(shù)據(jù)及性能參數(shù)曲線的公式為：

81、

82、p全＝[pz1,pz2,...,pzn,pj1,...,pjk]

83、式中，t全表示所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象的全壽命周期的性能參數(shù)退化數(shù)據(jù)，包括自然環(huán)境試驗(yàn)時(shí)間對(duì)應(yīng)折算壓縮得到的等效加速試驗(yàn)時(shí)間和實(shí)際加速試驗(yàn)時(shí)間；p全表示所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象的全壽命周期的性能參數(shù)曲線數(shù)據(jù)，包括自然環(huán)境試驗(yàn)和加速試驗(yàn)對(duì)應(yīng)的性能參數(shù)數(shù)據(jù)。

84、從上面所述可以看出，本發(fā)明提供的技術(shù)方案，確定待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象，獲取所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象開展加速貯存試驗(yàn)的k個(gè)試驗(yàn)時(shí)間，按照所述試驗(yàn)時(shí)間在每個(gè)試驗(yàn)循環(huán)結(jié)束后對(duì)所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象進(jìn)行測(cè)試獲取k個(gè)性能參數(shù)；利用所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象測(cè)試獲取的k個(gè)性能參數(shù)構(gòu)建性能參數(shù)曲線，所述性能參數(shù)曲線的性能變化速率常數(shù)k與溫度t的關(guān)系服從arrhenius方程；構(gòu)建性能老化模型，對(duì)所述性能老化模型利用最小二乘法求解，并利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算指定溫度下的產(chǎn)品退化速率，獲取性能參數(shù)的估計(jì)值后，求出產(chǎn)品激活能；根據(jù)產(chǎn)品激活能和阿倫尼斯模型，獲取所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象在任意給定溫度下相對(duì)于基準(zhǔn)溫度的加速因子；獲取所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象的自然貯存試驗(yàn)數(shù)據(jù)，將自然貯存試驗(yàn)數(shù)據(jù)和加速貯存試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，得到所述待評(píng)估產(chǎn)品對(duì)象的全壽命周期的性能參數(shù)退化數(shù)據(jù)及性能參數(shù)曲線；重新利用所述性能老化模型和阿倫尼斯模型對(duì)拼接后的性能參數(shù)曲線進(jìn)行計(jì)算分析，得到修正后的加速因子。本發(fā)明充分考慮產(chǎn)品自然貯存階段的性能參數(shù)測(cè)試數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了加速因子的修正，使得貯存壽命評(píng)估結(jié)果更準(zhǔn)確，科學(xué)性和合理性更強(qiáng)。