[发明专利]一种多部件系统综合加速因子置信下限的数值评估方法

权利要求书

1.一种多部件系统综合加速因子置信下限的数值评估方法，需建立如下基本设置：

设置1：电子产品元器件与非电子产品材料典型敏感应力均为温度，单元特征寿命与试验应力服从阿伦尼乌斯加速模型；

设置2：电子产品元器件寿命服从指数分布，非电子产品材料寿命服从威布尔分布；

基于上述设置，其特征在于，步骤如下：

步骤一：单元加速因子及其置信下限评估

单元特征寿命与试验应力服从阿伦尼乌斯加速模型：

其中，θ为寿命参数，A为常数，E_a为激活能，k为Boltzmann常数，S_T为绝对温度；根据加速因子的定义，高温应力与常温应力之间的加速因子为：

其中，S₀为常规温度应力，S_h为高温应力；

由此得到，对数加速因子：

式中：AF_h为加速因子，E_a为激活能，k为Boltzmann常数，S₀为常规温度应力，S_h为高温应力；

对于特定元器件或材料，设激活能的均值与标准差分别为μ(E_a)与σ(E_a)，则对数加速因子的均值、标准差分别为：

给定置信度p，对数加速因子的单侧置信下限为：

(lnAF_h)_L＝μ(lnAF_h)-σ(lnAF_h)Φ^-1(1-p) (6)

其中，Φ^-1为标准正态分布的反函数；

由此得到，加速因子的单侧置信下限为：

(AF_h)_L＝exp((lnAF_h)_L) (7)

步骤二：电子产品加速因子及其置信下限评估

对于电子产品，利用指数分布刻画各元器件的寿命特征，利用竞争失效模式刻画产品的故障规律，即任一元器件失效，则电子产品失效；电子产品高温应力与常温应力之间的加速因子均值及其置信下限为：

其中，λ_i为第i个元器件在常规应力下的失效率，AF_i,h为第i个元器件在高应力下的加速因子，其均值μ(AF_i,h)与置信下限(AF_i,h)_L均已在步骤一得到；

步骤三：非电子产品加速因子及其置信下限评估

对于非电子产品，利用威布尔分布刻画各材料的寿命特征，利用竞争失效模式刻画产品的故障规律，即任一材料失效，则非电子产品失效；非电子产品高温应力与常温应力之间的加速因子均值及其置信下限为：

其中，η_j为第j种材料在常规应力下的特征寿命，AF_j,h为第j种材料在高应力下的加速因子，其均值μ(AF_j,h)与置信下限(AF_j,h)_L均已在步骤一中得到；

步骤四：系统加速因子及其置信下限评估

系统在常规应力下的可靠度为：

式中：为第i个电子元器件在常规应力下的可靠度函数，为第j种材料在常规应力下的可靠度函数；

系统在高温应力下的可靠度为：

其中，为第i个电子元器件在高温应力下的可靠度函数，为第j种材料在高温应力下的可靠度函数；

给定可靠度r，系统在常规应力与高温应力下的可靠寿命分别为与系统加速因子的均值与置信下限分别为：

式中：μ(AF_h)为系统加速因子的均值，t_r,0为常规应力的可靠寿命，t_r,h为高温应力的可靠寿命，(AF_h)_L为系统加速因子的置信下限。