专利名称：产品外场寿命及可靠性模型构建及评估方法
技术领域：
本发明是一种综合运用加速退化试验数据及产品外场数据，对产品在外场情况下的寿命及可靠性开展评估的方法，属于寿命及可靠性评估技术领域。
背景技术：
产品的寿命及可靠性信息可以通过其失效数据及退化数据来体现，它们可以用来评估产品的寿命分布模型。而在产品外场的实际使用中，很难在短时间内获取足够的信息进行评估，此时加速试验技术应运而生。对于加速试验中传统的加速寿命试验而言，在评估长寿命高可靠性产品时，在有限的时间及经费条件下，很难获得足够的失效数据。此时应采用加速退化试验的方法，它能够在短时间内获得产品的性能退化数据，并外推得到产品在规定条件下的寿命及可靠性。然而，通过加速退化试验外推得到的结果仅代表产品在实验室条件下的寿命及可靠度，这种实验室条件同外场的使用条件并不完全相同。一方面，加速退化试验很难体现产品实际使用中的所有应力；另一方面，环境的噪声及测试水平也会随着各种情况的变化而变化。因此，通过加速退化试验获得的寿命及可靠性评估结果与外场使用中实际的寿命及可靠性有所不同，外场数据亦成为评估过程中最可靠的信息来源。由于外场数据非常的稀有，而实验室数据相对丰富，因此若能够建立外场及实验室信息之间的关系，并综合两种信息对产品在外场情况下的寿命及可靠性进行评估，将可以解决加速退化试验信息不能完全代表外场信息、外场信息稀少等问题，从而获得更准确的评估结果。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提出了一种能够综合利用实验室及外场信息对产品外场寿命及可靠性进行评估的模型构建及评估方法。从而解决了利用加速退化试验信息直接进行评估存在一定偏差、外场信息稀少难以开展评估工作等问题。本发明的产品外场寿命及可靠性模型构建及评估方法，具体步骤为步骤一、建立并确定产品的退化模型；步骤二、构建修正因子；步骤三、建立贝叶斯模型；步骤四、获取后验分布中的参数值；步骤五、评估寿命及可靠性；本发明的优点在于(I)本发明建立了实验室信息同外场信息之间的关系，明确并量化了各应力环境之间的差异，为日后的评估、结果修正工作提供了有力的依据；(2)提出了综合利用两种信息(实验室信息和外场信息)对产品在外场情况下的寿命及可靠性进行评估的方法，从而解决了利用加速退化试验信息直接进行评估存在一定偏差、外场信息稀少难以开展评估工作等问题；(3)本发明中，外场情况下的失效数据及退化数据都可同加速退化试验的数据进行综合，得到所需的评估结果。
图I是本发明的方法流程图；图2是本发明的实施例中WinBUGS所建立的模型；图3是本发明的实施例评估结果。
具体实施例方式下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。本发明是一种综合利用实验室及外场信息对产品外场寿命及可靠性进行评估的模型构建及评估方法，流程图如图I所示，包括以下几个步骤步骤一、建立并确定产品的退化模型；本发明选择漂移布朗运动来描述产品的退化，对于漂移布朗运动模型Y (t) = oB(t)+d(s) t+y0 (I)其中Y(t)为产品参数的退化过程；B(t)为均值为0,方差为时间t的标准布朗运动B(t) N(0，t) ;0为扩散系数，不随应力和时间而改变，为常数；d (s)为漂移系数，即产品的性能退化率；yci为广品性能的初始值；I)加速模型；对基于漂移布朗运动退化模型而言，漂移系数d(S)为产品的性能退化率，它是一个与应力水平有关的函数，应用它可将加速模型与退化模型相结合。若假设产品性能退化率代表的加速模型为
d (s) = exp(/ 0 + Px(p{s))⑵其中，炉(S)是应力s的某一已知函数。若得到加速模型中参数3 3 I的值，那么便可建立应力与退化数据之间的关系，确定加速模型，并得到漂移系数d(s)的值。2)贝叶斯总体分布及其数据形式；由漂移布朗运动的性质可知，单位时间A t的退化增量AY服从均值为d(s) At，方差为O2At的正态分布，SPAY N(d(s) A t，O 2 A t) (3)为了便于贝叶斯方法的应用，本发明将AY作为后续运算的数据形式，式(3)作为贝叶斯方法中的总体分布；3)评估模型；如果设I为参数的失效阈值，即设Y(t)_l < 0时产品失效；那么产品失效的概率密度函数为h(t) = (―^rr)172exp{-(/~^S)2f) }(4)
2^TC~t产品的可靠度模型为
权利要求
1.ー种产品外场寿命及可靠性模型构建及评估方法，其特征在于，包括以下几个步骤 步骤一、建立并确定产品的退化模型； 采用漂移布朗运动描述产品退化，漂移布朗运动模型为Y (t) = O B(t)+d(s) .t+y0 ⑴ 其中Y(t)为产品參数的退化过程；B(t)为均值为O,方差为时间t的标准布朗运动B(t) N(0，t) ；σ为扩散系数；d(s)为漂移系数，即产品的性能退化率；^为产品性能的初始值； 1)加速模型； 漂移系数d(s)为产品的性能退化率，产品性能退化率代表的加速模型为 d(s) = exp(fi0+^(s))⑵ 其中，炉(S)是应カS的某一已知函数表示两个參数； 2)贝叶斯总体分布及其数据形式； 単位时间At的退化増量Λ Y服从均值为d (S) · At，方差为Q2At的正态分布，SP ΛΥ N(d(s) · At，σ 2At) (3) 将ΛΥ作为后续运算的数据形式，式(3)作为贝叶斯方法中的总体分布； 3)评估模型； 如果设I为參数的失效阈值，即设Y(t)-I < O时产品失效；那么产品失效的概率密度函数为
全文摘要
本发明公开了一种产品外场寿命及可靠性模型构建及评估方法，具体步骤为步骤一、建立并确定产品的退化模型；步骤二、构建修正因子；步骤三、建立贝叶斯模型；步骤四、获取后验分布中的参数值；步骤五、评估寿命及可靠性；本发明建立了实验室信息同外场信息之间的关系，明确并量化了各应力环境之间的差异，为日后的评估、结果修正工作提供了有力的依据，本发明提出了综合利用两种信息(实验室信息和外场信息)对产品在外场情况下的寿命及可靠性进行评估的方法，从而解决了利用加速退化试验信息直接进行评估存在一定偏差、外场信息稀少难以开展评估工作等问题。
文档编号G06Q10/04GK102663516SQ20121008524
公开日2012年9月12日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日
发明者姜同敏, 李晓阳, 王晓红, 王立志 申请人:北京航空航天大学