[发明专利]一种基于B-S分布的加速机理等同性检验与寿命预测方法

说明书

本发明提供一种基于B‑S分布的加速机理等同性检验与寿命预测方法，即一种基于B‑S分布的ALT机理等同性检验与寿命预测方法，其步骤如下：一：估计B‑S分布模型中的尺度参数；二：检验产品在加速寿命试验中失效机理是否等同；三：估计B‑S分布模型中的形状参数与加速模型参数；四：外推计算常规应力下的产品可靠寿命；本发明保证了产品可靠寿命的准确性和有效性；适用性强，检测精度高；大大降低了计算量；所述方法科学，工艺性好，具有广阔推广应用价值。

【技术领域】

本发明提供一种基于B-S分布的加速机理等同性检验与寿命预测方法，它涉及一种基于B-S分布的加速寿命试验机理等同性检验与寿命预测方法，它是一种基于经验似然函数与估计方程的机理等同性检验方法和基于加速模型的寿命预测方法；它针对产品加速寿命试验得到的完全失效数据，通过将B-S分布转化为正态分布，对模型中的尺度参数进行估计，通过建立经验似然函数与估计方程，对数据的方差进行统计检验，判断在加速应力的作用下产品的失效机理是否发生了改变，并在失效机理等同的基础上，基于加速模型对产品的寿命分布模型进行参数估计，最终预测产品在常规应力下的可靠寿命；适用于B-S分布的加速寿命试验失效机理检验与产品寿命评估等领域。

【背景技术】

Birnbaum-Saunders寿命分布是从疲劳过程的基本特征出发推导得出的，相比于其他常见的寿命分布，如对数正态分布和威布尔分布等，B-S分布更适用于对疲劳失效的研究，它在机械产品与电子产品等的可靠性研究中均有重要的应用价值。

对于高可靠、长寿命产品的可靠性评估，加速寿命试验(ALT)技术是一种合理可行的手段。有效的加速寿命试验需要保证产品在不同应力水平下的失效机理不变，否则外推得到的结论无法真实反映产品在常规应力下的可靠性水平；因此，基于加速失效数据进行可靠性评估与寿命预测时，检验产品在各应力水平下失效机理是否等同是十分重要的步骤，这会直接影响外推预测的有效性与准确性。

目前，针对对数正态分布和威布尔分布等常见寿命分布模型的失效机理等同性检验方法已经发展出了较为成熟的理论体系，但由于B-S分布模型的复杂性，对其的失效机理等同性检验缺少完整的方法；通过将B-S分布转化为正态分布，结合经验似然函数与估计方程，为基于B-S分布的ALT失效机理等同性检验提供了一种新思路。

基于此本发明提出了一种基于B-S分布的加速寿命试验机理等同性检验方法，并在失效机理等同的条件下，基于加速模型给出产品寿命分布模型的参数估计以及外推预测常规工作应力下的可靠寿命。

“B-S分布”是指Birnbaum-Saunders寿命分布，若随机变量X服从Birnbaum-Saunders分布，则其累积失效函数为：式中，Φ(·)为标准正态分布的累积失效函数，α和β分别为Birnbaum-Saunders分布的形状参数和尺度参数。

“对数正态分布”是指若随机变量X服从对数正态分布，则其累积失效函数为：式中，Φ(·)为标准正态分布的累积失效函数，μ和σ分别为对数正态分布的对数均值和对数标准差。

“威布尔分布”是指若随机变量X服从威布尔分布，则其累积失效函数为：F(x)＝1-exp(-(x/η)^m),x,m,η＞0，式中，m和η分别为威布尔分布的形状参数和尺度参数。

“加速寿命试验(ALT)技术”是指一种将产品置于严苛的应力环境中，诸如高压力、高温度、高湿度以及高盐雾等等，在高应力条件的诱发之下，使产品快速失效，在节省试验成本和试验时间的情况下得到足够多的产品可靠性信息的试验技术。

【发明内容】

(1)本发明的目的：针对B-S寿命分布模型，提供一种基于B-S分布的加速机理等同性检验与寿命预测方法，即一种加速寿命试验失效机理等同性检验方法；在失效机理等同的条件下，基于加速模型对产品的寿命分布模型进行参数估计，最终预测产品在常规应力下的可靠寿命；

(2)技术方案：

本发明需建立如下基本设置：