一种基于阿伦尼斯模型的环境因子点估计方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于阿伦尼斯模型的环境因子点估计方法，通过性能退化数据，画出退化轨迹，设定失效阀值，再根据退化模型得到伪失效寿命数据，验证伪失效寿命数据的分布后，把得到的伪失效寿命数据作为非完全样本，来获取到截尾样本。根据环境因子针对具体分布的定义式，给出基于阿伦尼斯模型的环境因子的表达式，并用最佳线性估计法估计环境因子表达式中的参数，最后验证计算得到的环境因子，这样使产品的可靠性估算更加准确，同时具有高效率、低成本的性能。
【专利说明】—种基于阿伦尼斯模型的环境因子点估计方法【技术领域】
[0001]本发明属于产品的寿命预测和可靠性预测【技术领域】，更为具体地讲，涉及一种基于阿伦尼斯模型的环境因子点估计方法。
【背景技术】
[0002]在产品的可靠性评估中，常常会在多个环境下进行试验，采集不同环境条件下运行的产品性能数据，但由于条件的限制，实际工作环境条件下采集数据困难，而通过环境因子可将恶劣环境下的试验数据和信息转换到实际条件下需要得到的试验数据，从而降低了试验成本，扩充了样本容量，提高了可信度。
[0003]环境因子作为一种折算因子，主要是将一种环境下的失效寿命数据折算成另一种环境下的失效寿命数据，它表征了相同产品在不同环境中失效快慢程度，反映了环境对产品可靠性影响的严酷等级。传统的环境因子基于大量的失效寿命数据进行统计推断，经过改进后可利用先验信息基于小样本的失效寿命数据对环境因子进行评估。李凤在论文“环境因子估计理论及其在可靠性评估中的应用”中，基于贝叶斯理论充分利用先验信息的特点，研究在小字样情况下几种常见分布的环境因子的Bayes点估计，但仍然是基于失效寿命数据估算环境因子 ，这类方法有明显的缺点，随着科技进步，产品质量提高，对于高可靠产品在很长的工作时间内也很少出现失效，由于试验时间长，经费昂贵，实际工程中很难得到高可靠产品期望的失效寿命数据。
[0004]现有的很多文献在给出环境因子点估计的表达式后，通过计算均方误差来对比计算结果，胡莎莎等在“伽马分布环境因子的极大似然估计和Bayes估计”中，基于失效寿命数据，给出了伽马分布环境因子的极大似然估计和Bayes估计，通过数值模拟，计算两种方法的均方误差来说明Bayes估计优于极大似然估计。其缺点是，在没有足够的试验数据时，只能通过数值模拟来得到数据，并且计算过程繁杂，得到的结果也不精确。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于阿伦尼斯模型的环境因子点估计方法，使产品的可靠性估算更加准确，同时具有高效率、低成本的性能。
[0006]为实现上述发明目的，本发明基于阿伦尼斯模型的环境因子点估计方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0007]( I)、计算伪失效寿命数据:
[0008]在被测产品中抽取样本，根据样本的退化数据画出退化轨迹，将采集得到第i个样本在tn, ti2...t^.个时刻点的退化数据yu，通过性能退化分析的一般模型=Dij+ ε u，i = 1，2，...，n，j = 1，2，...，I，拟合出退化轨迹D Uij, β J，并采用最小二乘法估计参数β i，其中共有η个样本，I个观测时刻点，ε 是随机误差，β i是第i个样本的退化轨迹方程的系数，是第i个样本在第j个观察时刻点的性能退化量，设定失效阈值Df，令Yij = Df求出样本达到失效阈值时间hj,得到样本的伪失效寿命数据；[0009](2)、验证伪失效寿命数据的分布:
[0010]在S个温度应力下，且每个温度应力下共有η个样本，每个温度应力下的样本的退化量服从韦伯分布，估计每个温度应力下不同时刻的分布参数，再检验在各个温度应力下形状参数m是否相等，即Hi1 = m2 =…=mk, k = I, 2,...S ；
[0011](3)、获取截尾样本:
[0012]在特定温度Tk下第i个样本的伪失效寿命，把^)视为非完全样本，将温度Tk
下的η个样本的伪失效寿命从小到大排序:
【权利要求】
1.一种基于阿伦尼斯模型的环境因子点估计方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)、计算伪失效寿命数据: 在被测产品中抽取样本，根据样本样本的退化数据画出平面退化轨迹，将采集得到第i个样本在tn，ti2...tij个时刻点的退化数据yu，通过性能退化分析的一般模型=Dij+ ε u，i = 1，2，...，n，j = 1，2，...，I，拟合出退化轨迹D Uij, β J，并采用最小二乘法估计参数β i，其中共有η个样本，I个观测时刻点，ε 是随机误差，β i是第i个样本的退化轨迹方程的系数，是第i个样本在第j个观察时刻点的性能退化量，设定失效阈值Df，令Yij = Df求出样本达到失效阈值时间hj,得到样本的伪失效寿命数据； (2)、验证伪失效寿命数据的分布: 在S个温度应力下，且每个温度应力下共有η个样本，每个温度应力下的样本的退化量服从韦伯分布，估计每个温度应力下不同时刻的分布参数，再检验在各个温度应力下形状参数 m 是否相等，即 Iii1 = m2 =…=mk, k = I, 2,...S ； (3)、获取截尾样本: 在特定温度Tk下第i个样本的伪失效寿命tTj，^Tkj视为非完全样本，将温度Tk下的η个样本的伪失效寿命从小到大排序
2.根据权利要求1所述的基于阿伦尼斯模型的环境因子点估计方法，其特征在于，所述的退化轨迹Daij,βi)的斜率为被测样本的退化率。
3.根据权利要求1所述的基于阿伦尼斯模型的环境因子点估计方法，其特征在于，所述的退化量还可以服从正态分布。
【文档编号】G06F19/00GK103559414SQ201310576335
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2013年11月18日
【发明者】刘震, 魏郁昆, 黄建国, 杨成林 申请人:电子科技大学