[发明专利]一种多部件整机贮存寿命置信下限评估方法

说明书

本发明提供一种多部件整机贮存寿命置信下限评估方法，其步骤如下：一：利用整体极大似然理论计算各部件的参数估计值；二：计算部件加速因子均值和方差；三：基于竞争失效模型，计算整机产品在高应力下的特征寿命和加速因子置信下限；四：计算整机产品在给定贮存条件下的可靠寿命下限。本发明采用竞争失效模型，对部件级产品试验结果进行整合，进而给出难以直接进行将加速试验的整机产品的贮存寿命估计值；它采取整体极大似然估计方法，在方法中对参数的初值要求较低，方法迭代快速简单，可操作性强；它可以提高寿命预测精度，方法科学，工艺性好，具有广阔推广应用价值。

技术领域

本发明涉及一种多部件整机贮存寿命置信下限评估方法，它是一种基于加速因子分散性量化的多部件整机贮存寿命置信下限评估方法。它利用多部件整机中各部件级产品加速贮存寿命试验数据，对部件产品总体累积失效函数的分布参数进行整体极大似然估计，并将加速因子分散性进行量化，采用竞争失效模型对整机加速因子及其置信下限进行估计，最终评估整机产品的贮存可靠寿命和贮存寿命下限。适用于多部件整机产品贮存寿命评估领域。

背景技术

通常情况下，军用产品在批量生产之后需要在仓库中贮存一段时间，称为产品的贮存期。在贮存期内，由于贮存环境的作用，产品可靠性指标会有所下降。为快速验证或评定产品的贮存期及贮存可靠性是否满足规定的指标要求，目前广泛采用加速贮存试验，在较短时间内获取产品在贮存应力长期作用下的贮存信息，为贮存可靠性设计、定寿延寿、储备维修备件等工作提供参考。但对于整机级产品，受时间、经济等因素影响，较难开展加速贮存试验，导致整机贮存寿命评估精度低、应用范围有限等突出问题。相对而言，部件级产品更容易开展加速贮存寿命试验，获得充足的试验数据，用来估计特定敏感应力与失效模式下的加速因子和贮存寿命。因此，考虑建立基于部件产品信息的多部件整机贮存寿命评估方法。

目前，工程中基于部件信息的整机贮存寿命评估方法是从部件加速因子评估入手，基于短板原则，选取整机中贮存最薄弱环节的加速因子作为整机加速因子或是平均原则，将整机中薄弱环节加速因子的算数平均值或加权平均值作为整机的加速因子。接着通过整机加速因子的估计值对贮存寿命及其下限进行推断。

然而在实际情况下整机产品不一定存在明显的薄弱环节且薄弱环节的量化和权重分配存在较大的主观因素。因此，这两种方法难以给出准确的整机贮存寿命评估。在研究中发现，基于竞争失效的整机加速因子评估方法，即假设整机产品的各种失效模式之间相互独立，根据竞争失效产品失效率的加法准则，给出单元服从特定分布时整机产品的加速因子，相对于短板原则与平均原则，在可行性、准确性等方面具有优势。

基于此本发明提出一种量化加速因子分散性的方法并利用竞争失效模型方法的整机贮存寿命加速评估方法，综合考虑各部件产品的加速寿命试验数据，结合加速因子给出整机产品可靠贮存寿命下限评估方法。

发明内容

(1)本发明的目的：针对整机产品在加速试验中难以获得试验数据，而相应的部件级产品试验数据充足的情况，提供一种多部件整机加速贮存寿命置信下限评估方法，即一种基于加速因子分散性量化的多部件整机贮存寿命置信下限评估方法，它是一种包含部件级产品寿命估计、部件级加速因子量化、部件产品寿命转化为整机产品寿命的整机产品贮存寿命及其下限的评估方法。通过整体极大似然估计处理试验数据，对部件产品参数进行估计，并利用量化的加速因子分散性和竞争失效模型将部件级估计结果进行整合，最终评估整机产品在给定贮存条件下的可靠寿命下限。

(2)技术方案：

本发明需建立如下基本设置：

设置1整机产品中部件的失效相互独立，且部件之间为串联系统；

设置2整机产品中的各部件贮存寿命t均服从指数分布、威布尔分布中的一种，各分布的累积失效函数分别为：

①指数分布：

F(t)＝1-exp(-λt) (1)

②威布尔分布：