专利名称：基于多试验信息的可靠性综合评估方法
技术领域：
本发明是一种基于多试验信息的可靠性综合评估方法，属于寿命与可靠性评估技术领域。
背景技术：
对于某些产品，特别是长寿命高可靠的产品而言，由于研制周期及经费的限制，对它们开展的寿命或可靠性试验，并不能获得充足的数据；有时亦 因为条件的限制，无法开展相应的寿命及可靠性试验，从而导致在评估其寿命及可靠性的过程中，无法评估得到其实际的可靠性或寿命。同时，由于样本及经费的限制，某些研制阶段的产品，除了对上述产品进行寿命或可靠性试验外，通常产品还经历了性能试验、环境试验等多项试验，对产品的寿命亦造成了一定的损耗，而且这些试验的结果中，也包含着大量虽然看似零散、但也很有价值的可靠性信息。若能将不同试验的信息综合起来，开展寿命及可靠性评估工作，那么上述问题便迎刃而解，因此需要一种能够融合不同试验信息的方法。在已有的融合不同试验信息的方法中，基本思路都是在获取不同试验的试验时间的基础上，首先得到产品在不同环境下的折合因子；其次利用折合因子对不同试验的有效试验时间进行折合，将其转化为所需条件下的试验时间，并将这些时间进行累加，得到总的试验时间；最终，利用折合得到的总的试验时间，结合相应的寿命及可靠性评估方法对产品的寿命及可靠度进行评估。通常使用的方法如变母体变环境的方法等。但当产品的样本数极小(如等于I)或用于评估的数据极少的情况下，现有的方法都难以开展融合评估的工作。
发明内容
本发明的目的是为了解决当缺乏样本及数据时，环境折合因子难以获取寿命及可靠性评估工作难以进行等问题，提出一种基于多试验信息的可靠性综合评估方法，在样本及数据极少的情况下也能够获取环境折合因子值，并能综合不同试验信息的寿命及进行可靠性评估。本发明的一种基于多试验信息的可靠性综合评估方法，具体步骤为步骤一、建立产品的可靠性模型；步骤二、预计产品在不同环境下的失效率；步骤三、确定环境折合因子；步骤四、时间折合；步骤五、评估寿命及可靠性；本发明的优点在于(I)本发明能够综合不同试验的信息，对产品的寿命及可靠性进行评估；(2)本发明能够在产品样本及数据稀缺的情况下，确定不同条件下的环境折合因子，完成对产品寿命及可靠性的评估；
(3)本发明提出了利用产品可靠性预计结果确定环境折合因子的方法，从而简化了确定环境折合因子的过程，应用起来更加简便。
图I是本发明的方法流程图；图2是本发明的串联系统可靠性框图；图3是本发明的并联系统可靠性框图；图4是本发明的实例产品的可靠性框图。
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。本发明是一种基于多试验信息的可靠性综合评估方法，流程如图I所示，包括以下几个步骤 步骤一、建立产品的可靠性模型；对产品的结构功能进行分析，依据产品的原理、功能以及功能流程建立产品的可靠性框图，在建立可靠性框图时，采用的假设主要有I)系统及其组成单元只有故障与正常两种状态，不存在第三种状态；2)框图中一个方框表示的单元或功能所产生的故障会造成整个系统的故障(有替代工作方式的除外);3)就故障概率而言，不同方框表示的不同功能或单元的故障概率时相互独立的；4)系统的所有输入在规定极限之内，即不考虑由于输入错误而引起系统故障的情况；常用的模型形式有串联模型，并联模型等，本发明假设所有框图所代表单元的故障服从指数分布，那么这些模型为(I)串联模型；系统的所有组成单元中任一单元的故障都会导致整个系统故障的系统成为串联系统。其数学模型为
权利要求
1.一种基于多试验信息的可靠性综合评估方法，其特征在于，包括以下几个步骤 步骤一、建立产品的可靠性模型； 步骤二、获取产品在不同环境下的失效率； 在步骤一得到产品可靠性模型的基础上，对产品的失效率进行预计，得到产品在不同试验环境下的预计失效率； 步骤三、确定环境折合因子； 由指数分布性质可知，在给定的可靠度水平下，寿命时间同失效率的关系为 In(R) _ 2 —r%e 其中，t为广品寿命时间，R为广品可靠度，\为广品失效率； 那么产品在试验X的时间向试验y条件下的时间折合的环境折合因子kx — y为 kx^y = ty/tx = Ax/ Ay(I) 其中，tx为广品在试验X中的试验时间，ty为广品在试验y中的试验时间，\ x为广品在试验X中的失效率，\ y为产品在试验I中的失效率； 同理产品在试验j的时间向规定使用条件下的时间折合的环境折合因子Icptl为 I^0 = Vtj=XyA0 (2) 其中，h为产品在规定使用条件下的试验时间，为产品在试验j中的试验时间，、为广品在规定使用条件下的失效率，\ j为广品在试验j中的失效率； 从而得到产品m个试验下的时间向规定使用条件下的时间折合的环境折合因子ki — O， ，km — O ; 步骤四、时间折合； 步骤三得到各试验对应于正常使用条件的环境折合因子，分别为k^，. . .，k_0 ； 利用上述数据，对原有试验时间进行折合，将其转化为正常使用时的时间，公式为 t' j = kj — 0 t」(3) 其中，t' j为试验j条件下的试验时间所对应的正常使用时间； 因此获得各试验转化为在正常使用条件下的时间，分别为t'm，对其进行累力口，获得总的试验时间为 m ；I 步骤五、评估寿命及可靠度； 利用得到的总的试验时间Ttl，结合相应的寿命及可靠度评估方法，得到寿命及可靠度的评估值。
2.根据权利要求I所述的一种基于多试验信息的可靠性综合评估方法，其特征在于，所述的步骤一具体为 对产品的结构功能进行分析，依据产品的原理、功能以及功能流程建立产品的可靠性框图，在建立可靠性框图时，采用的假设有 1)系统及其组成单元只有故障与正常两种状态，不存在第三种状态； 2)框图中一个方框表示的单元或功能所产生的故障会造成整个系统的故障，有替代工作方式的除外；3)就故障概率而言，不同方框表示的不同功能或单元的故障概率时相互独立的； 4)系统的所有输入在规定极限之内，即不考虑由于输入错误而引起系统故障的情况； 假设所有框图所代表单元的故障服从指数分布，则可靠性模型为 (1)串联模型； 系统的所有组成单元中任一单元的故障都会导致整个系统故障的系统成为串联系统；其数学模型为
3.根据权利要求I所述的一种基于多试验信息的可靠性综合评估方法，其特征在于，所述的步骤二具体为 1>根据产品试验的具体情况，对产品的单元i在试验j的环境下的失效率、进行预计，i = I,…n，j=l,…，m，环境为工作应力或者环境应力；非电产品直接从NPRD-91《非电子器件可靠性数据》中查得失效数据，得到失效率、;对于电子产品，当环境为工作应力时候，从GJB/Z299C-2006《电子设备可靠性预计手册》中查得失效数据，得到失效率Aij;当环境为环境应力时，除了温度应力以温度应力系数Ht表示，其它环境应力通过环境因子^^进行描述，若产品的在某试验条件下的环境应力无法精确描述，则用与该试验条件相近的环境因子给出描述试验条件的区间值，从而得到产品单元失效率入^或其区间； 2>通过预计得到的单元失效率，根据产品的可靠性模型，得到产品在第j个试验下的失效率X」；同时得到广品在正常使用情况下的失效率入。。
全文摘要
本发明公开了一种基于多试验信息的可靠性综合评估方法，具体步骤为步骤一、建立产品的可靠性模型；步骤二、预计产品在不同环境下的失效率；步骤三、确定环境折合因子；步骤四、时间折合；步骤五、评估寿命及可靠性；本发明能够综合不同试验的信息，对产品的寿命及可靠性进行评估；本发明能够在产品样本及数据稀缺的情况下，确定不同条件下的环境折合因子，完成对产品寿命及可靠性的评估；本发明提出了利用产品可靠性预计结果确定环境折合因子的方法，从而简化了确定环境折合因子的过程，应用起来更加简便。
文档编号G06F19/00GK102789543SQ20121022926
公开日2012年11月21日 申请日期2012年7月3日 优先权日2012年7月3日
发明者姜同敏, 王晓红, 王立志, 许小靓 申请人:北京航空航天大学