[发明专利]一种电连接器加速退化试验方案优化方法

摘要

本发明公开了一种电连接器加速退化试验方案优化方法。恒定应力加速退化试验中采用的样本量、多组试验的样本分配比都将影响试验结果。本发明具体步骤如下：一、确定电连接器工作寿命tg、贮存环境温度T0、最低试验温度Tz、最高试验温度Tm及截止时间τ；二、建立电连接器中位寿命的随机过程退化模型。三、取m个待检测电连接器进行初步试验，得到待估参数a,b,γ0和γ1。四、确定优化的目标函数。五、确定各组试验的试验温度和样本分配比。本发明优化各组试验中的样本分配比，在总样本量相同，各个试验截尾时间一样，测试间隔一样的情况下，较样本等分配的传统试验方案贮存寿命的估计精度更高。

主权项

一种电连接器加速退化试验方案优化方法，其特征在于：步骤一、根据待测电连接器的型号，确定电连接器的失效阀值D、工作寿命t_g、电连接器工作温度区间、电连接器贮存温度区间及待测电连接器的外壳材料；确定最低试验温度T_z和贮存温度T₀，最低试验温度T_z在电连接器工作温度区间内，贮存温度T₀在电连接器贮存温度区间内；查询外壳材料的极限工作温度；以该外壳材料的极限工作温度作为最高试验温度T_m；确定最终试验的组数S，3≤S≤6；确定加速退化试验的测试间隔f、截尾时间τ、测量次数l和总样本量n，4小时≤f≤24小时，l＝τ/f，n≥3S；τ的取值范围如式(1)：$t_g\·{\left(\frac{1}{2}\right)}^{T_m-T_z}\≤\mathrm{\τ}\≤t_g---\left(1\right)$步骤二、电连接器接触对的接触电阻值r(t)随试验时间而变化的过程符合非线性维纳过程，r(t)的退化模型如式(2)：r(t)＝r₀+μB(t)+σW(B(t))  (2)；在(2)式中：r₀表示电连接器在试验前的接触电阻值；μ为试验的漂移系数；σ为试验的扩散系数；W(B(t))表示均值为0，方差为B(t)的布朗运动；B(t)＝t^1/3；式(2)中，μ的表达式如式(3)：μ＝exp(a+bζ)  (3)；式(3)中，exp(a+bζ)表示e的(a+bζ)次方；式(2)中，σ的表达式如式(4)：σ＝exp(γ₀+γ₁ζ)  (4)；式(3)及式(4)中，a，b，γ₀和γ₁为待确定的参数；式(3)及式(4)中，ζ为试验所施加的归一化应力，表达式如式(5):$\mathrm{\ζ}=\frac{x-x_0}{x_M-x_0}---\left(5\right);$式(5)中，x为将试验中施加的应力值；x与试验温度T之间的关系式为x＝1000/(273.15+T)；x_M为最高试验温度T_m对应的应力值；x_M与最高试验温度T_m之间的关系式为x_M＝1000/(273.15+T_m)；x₀为将贮存温度T₀对应的应力值；x₀与贮存温度T₀之间的关系式为x₀＝1000/(273.15+T₀)；待测电连接器接触对的寿命分布F_ε(t)的表达式如(6)：F_ε(t)＝Φ(z_p)  (6)；式(6)中，Φ(z_p)为z_p的标准正态分布；待测电连接器的寿命分布F(t)的表达式如(7)：F(t)＝1‑[1‑F_ε(t)]^N  (7)；式(7)中，N为待测电连接器的接触对数量；由式(7)可得：Φ(z_p)＝F_ε(t)＝1‑[1‑F(t)]^1/N，令F(t)＝0.5求出Φ(z_p)的大小，进而求得z_p的大小；电连接器中位寿命的估计值与试验所施加的归一化应力ζ的关系式如式(8)：${\hat{t}}_P\left(\mathrm{\ζ}\right)={\left(\frac{{\left(z_P\exp \right({\mathrm{\γ}}_0+{\mathrm{\γ}}_1\mathrm{\ζ})+\sqrt{z_P^2\exp (2{\mathrm{\γ}}_0+2{\mathrm{\γ}}_1\mathrm{\ζ})+4\exp (a+b\mathrm{\ζ})(D-r_0)})}^2}{4\exp (2a+2b\mathrm{\ζ})}\right)}^3---\left(8\right);$步骤三、取m个待检测电连接器进行初步试验，m≥3；初步试验采用试验温度值为T_m，截尾时间为τ的恒定应力加速退化试验；初步试验中对m个待检测电连接器内所有接触对进行l次电阻值测量；得到所有电连接器内各接触对在各次检测中的电阻值r_jκk，r_jκk表示第j个待检测电连接器的第κ个接触对在第k次测量时的接触电阻，j＝1,2,..m，κ＝1,2,…N，k＝1,2,..s；初步试验的对数似然函数如式(9)所示：

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