專利名稱：基于多試驗(yàn)信息的可靠性綜合評(píng)估方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種基于多試驗(yàn)信息的可靠性綜合評(píng)估方法，屬于壽命與可靠性評(píng)估技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
對(duì)于某些產(chǎn)品，特別是長壽命高可靠的產(chǎn)品而言，由于研制周期及經(jīng)費(fèi)的限制，對(duì)它們開展的壽命或可靠性試驗(yàn)，并不能獲得充足的數(shù)據(jù)；有時(shí)亦 因?yàn)闂l件的限制，無法開展相應(yīng)的壽命及可靠性試驗(yàn)，從而導(dǎo)致在評(píng)估其壽命及可靠性的過程中，無法評(píng)估得到其實(shí)際的可靠性或壽命。同時(shí)，由于樣本及經(jīng)費(fèi)的限制，某些研制階段的產(chǎn)品，除了對(duì)上述產(chǎn)品進(jìn)行壽命或可靠性試驗(yàn)外，通常產(chǎn)品還經(jīng)歷了性能試驗(yàn)、環(huán)境試驗(yàn)等多項(xiàng)試驗(yàn)，對(duì)產(chǎn)品的壽命亦造成了一定的損耗，而且這些試驗(yàn)的結(jié)果中，也包含著大量雖然看似零散、但也很有價(jià)值的可靠性信息。若能將不同試驗(yàn)的信息綜合起來，開展壽命及可靠性評(píng)估工作，那么上述問題便迎刃而解，因此需要一種能夠融合不同試驗(yàn)信息的方法。在已有的融合不同試驗(yàn)信息的方法中，基本思路都是在獲取不同試驗(yàn)的試驗(yàn)時(shí)間的基礎(chǔ)上，首先得到產(chǎn)品在不同環(huán)境下的折合因子；其次利用折合因子對(duì)不同試驗(yàn)的有效試驗(yàn)時(shí)間進(jìn)行折合，將其轉(zhuǎn)化為所需條件下的試驗(yàn)時(shí)間，并將這些時(shí)間進(jìn)行累加，得到總的試驗(yàn)時(shí)間；最終，利用折合得到的總的試驗(yàn)時(shí)間，結(jié)合相應(yīng)的壽命及可靠性評(píng)估方法對(duì)產(chǎn)品的壽命及可靠度進(jìn)行評(píng)估。通常使用的方法如變母體變環(huán)境的方法等。但當(dāng)產(chǎn)品的樣本數(shù)極小(如等于I)或用于評(píng)估的數(shù)據(jù)極少的情況下，現(xiàn)有的方法都難以開展融合評(píng)估的工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決當(dāng)缺乏樣本及數(shù)據(jù)時(shí)，環(huán)境折合因子難以獲取壽命及可靠性評(píng)估工作難以進(jìn)行等問題，提出一種基于多試驗(yàn)信息的可靠性綜合評(píng)估方法，在樣本及數(shù)據(jù)極少的情況下也能夠獲取環(huán)境折合因子值，并能綜合不同試驗(yàn)信息的壽命及進(jìn)行可靠性評(píng)估。本發(fā)明的一種基于多試驗(yàn)信息的可靠性綜合評(píng)估方法，具體步驟為步驟一、建立產(chǎn)品的可靠性模型；步驟二、預(yù)計(jì)產(chǎn)品在不同環(huán)境下的失效率；步驟三、確定環(huán)境折合因子；步驟四、時(shí)間折合；步驟五、評(píng)估壽命及可靠性；本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于(I)本發(fā)明能夠綜合不同試驗(yàn)的信息，對(duì)產(chǎn)品的壽命及可靠性進(jìn)行評(píng)估；(2)本發(fā)明能夠在產(chǎn)品樣本及數(shù)據(jù)稀缺的情況下，確定不同條件下的環(huán)境折合因子，完成對(duì)產(chǎn)品壽命及可靠性的評(píng)估；
(3)本發(fā)明提出了利用產(chǎn)品可靠性預(yù)計(jì)結(jié)果確定環(huán)境折合因子的方法，從而簡化了確定環(huán)境折合因子的過程，應(yīng)用起來更加簡便。


圖I是本發(fā)明的方法流程圖；圖2是本發(fā)明的串聯(lián)系統(tǒng)可靠性框圖；圖3是本發(fā)明的并聯(lián)系統(tǒng)可靠性框圖；圖4是本發(fā)明的實(shí)例產(chǎn)品的可靠性框圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本發(fā)明是一種基于多試驗(yàn)信息的可靠性綜合評(píng)估方法，流程如圖I所示，包括以下幾個(gè)步驟 步驟一、建立產(chǎn)品的可靠性模型；對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)功能進(jìn)行分析，依據(jù)產(chǎn)品的原理、功能以及功能流程建立產(chǎn)品的可靠性框圖，在建立可靠性框圖時(shí)，采用的假設(shè)主要有I)系統(tǒng)及其組成單元只有故障與正常兩種狀態(tài)，不存在第三種狀態(tài)；2)框圖中一個(gè)方框表示的單元或功能所產(chǎn)生的故障會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)的故障(有替代工作方式的除外);3)就故障概率而言，不同方框表示的不同功能或單元的故障概率時(shí)相互獨(dú)立的；4)系統(tǒng)的所有輸入在規(guī)定極限之內(nèi)，即不考慮由于輸入錯(cuò)誤而引起系統(tǒng)故障的情況；常用的模型形式有串聯(lián)模型，并聯(lián)模型等，本發(fā)明假設(shè)所有框圖所代表單元的故障服從指數(shù)分布，那么這些模型為(I)串聯(lián)模型；系統(tǒng)的所有組成單元中任一單元的故障都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)故障的系統(tǒng)成為串聯(lián)系統(tǒng)。其數(shù)學(xué)模型為
權(quán)利要求
1.一種基于多試驗(yàn)信息的可靠性綜合評(píng)估方法，其特征在于，包括以下幾個(gè)步驟 步驟一、建立產(chǎn)品的可靠性模型； 步驟二、獲取產(chǎn)品在不同環(huán)境下的失效率； 在步驟一得到產(chǎn)品可靠性模型的基礎(chǔ)上，對(duì)產(chǎn)品的失效率進(jìn)行預(yù)計(jì)，得到產(chǎn)品在不同試驗(yàn)環(huán)境下的預(yù)計(jì)失效率； 步驟三、確定環(huán)境折合因子； 由指數(shù)分布性質(zhì)可知，在給定的可靠度水平下，壽命時(shí)間同失效率的關(guān)系為 In(R) _ 2 —r%e 其中，t為廣品壽命時(shí)間，R為廣品可靠度，\為廣品失效率； 那么產(chǎn)品在試驗(yàn)X的時(shí)間向試驗(yàn)y條件下的時(shí)間折合的環(huán)境折合因子kx — y為 kx^y = ty/tx = Ax/ Ay(I) 其中，tx為廣品在試驗(yàn)X中的試驗(yàn)時(shí)間，ty為廣品在試驗(yàn)y中的試驗(yàn)時(shí)間，\ x為廣品在試驗(yàn)X中的失效率，\ y為產(chǎn)品在試驗(yàn)I中的失效率； 同理產(chǎn)品在試驗(yàn)j的時(shí)間向規(guī)定使用條件下的時(shí)間折合的環(huán)境折合因子Icptl為 I^0 = Vtj=XyA0 (2) 其中，h為產(chǎn)品在規(guī)定使用條件下的試驗(yàn)時(shí)間，為產(chǎn)品在試驗(yàn)j中的試驗(yàn)時(shí)間，、為廣品在規(guī)定使用條件下的失效率，\ j為廣品在試驗(yàn)j中的失效率； 從而得到產(chǎn)品m個(gè)試驗(yàn)下的時(shí)間向規(guī)定使用條件下的時(shí)間折合的環(huán)境折合因子ki — O， ，km — O ; 步驟四、時(shí)間折合； 步驟三得到各試驗(yàn)對(duì)應(yīng)于正常使用條件的環(huán)境折合因子，分別為k^，. . .，k_0 ； 利用上述數(shù)據(jù)，對(duì)原有試驗(yàn)時(shí)間進(jìn)行折合，將其轉(zhuǎn)化為正常使用時(shí)的時(shí)間，公式為 t' j = kj — 0 t」(3) 其中，t' j為試驗(yàn)j條件下的試驗(yàn)時(shí)間所對(duì)應(yīng)的正常使用時(shí)間； 因此獲得各試驗(yàn)轉(zhuǎn)化為在正常使用條件下的時(shí)間，分別為t'm，對(duì)其進(jìn)行累力口，獲得總的試驗(yàn)時(shí)間為 m ；I 步驟五、評(píng)估壽命及可靠度； 利用得到的總的試驗(yàn)時(shí)間Ttl，結(jié)合相應(yīng)的壽命及可靠度評(píng)估方法，得到壽命及可靠度的評(píng)估值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于多試驗(yàn)信息的可靠性綜合評(píng)估方法，其特征在于，所述的步驟一具體為 對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)功能進(jìn)行分析，依據(jù)產(chǎn)品的原理、功能以及功能流程建立產(chǎn)品的可靠性框圖，在建立可靠性框圖時(shí)，采用的假設(shè)有 1)系統(tǒng)及其組成單元只有故障與正常兩種狀態(tài)，不存在第三種狀態(tài)； 2)框圖中一個(gè)方框表示的單元或功能所產(chǎn)生的故障會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)的故障，有替代工作方式的除外；3)就故障概率而言，不同方框表示的不同功能或單元的故障概率時(shí)相互獨(dú)立的； 4)系統(tǒng)的所有輸入在規(guī)定極限之內(nèi)，即不考慮由于輸入錯(cuò)誤而引起系統(tǒng)故障的情況； 假設(shè)所有框圖所代表單元的故障服從指數(shù)分布，則可靠性模型為 (1)串聯(lián)模型； 系統(tǒng)的所有組成單元中任一單元的故障都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)故障的系統(tǒng)成為串聯(lián)系統(tǒng)；其數(shù)學(xué)模型為
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于多試驗(yàn)信息的可靠性綜合評(píng)估方法，其特征在于，所述的步驟二具體為 1>根據(jù)產(chǎn)品試驗(yàn)的具體情況，對(duì)產(chǎn)品的單元i在試驗(yàn)j的環(huán)境下的失效率、進(jìn)行預(yù)計(jì)，i = I,…n，j=l,…，m，環(huán)境為工作應(yīng)力或者環(huán)境應(yīng)力；非電產(chǎn)品直接從NPRD-91《非電子器件可靠性數(shù)據(jù)》中查得失效數(shù)據(jù)，得到失效率、;對(duì)于電子產(chǎn)品，當(dāng)環(huán)境為工作應(yīng)力時(shí)候，從GJB/Z299C-2006《電子設(shè)備可靠性預(yù)計(jì)手冊(cè)》中查得失效數(shù)據(jù)，得到失效率Aij;當(dāng)環(huán)境為環(huán)境應(yīng)力時(shí)，除了溫度應(yīng)力以溫度應(yīng)力系數(shù)Ht表示，其它環(huán)境應(yīng)力通過環(huán)境因子^^進(jìn)行描述，若產(chǎn)品的在某試驗(yàn)條件下的環(huán)境應(yīng)力無法精確描述，則用與該試驗(yàn)條件相近的環(huán)境因子給出描述試驗(yàn)條件的區(qū)間值，從而得到產(chǎn)品單元失效率入^或其區(qū)間； 2>通過預(yù)計(jì)得到的單元失效率，根據(jù)產(chǎn)品的可靠性模型，得到產(chǎn)品在第j個(gè)試驗(yàn)下的失效率X」；同時(shí)得到廣品在正常使用情況下的失效率入。。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于多試驗(yàn)信息的可靠性綜合評(píng)估方法，具體步驟為步驟一、建立產(chǎn)品的可靠性模型；步驟二、預(yù)計(jì)產(chǎn)品在不同環(huán)境下的失效率；步驟三、確定環(huán)境折合因子；步驟四、時(shí)間折合；步驟五、評(píng)估壽命及可靠性；本發(fā)明能夠綜合不同試驗(yàn)的信息，對(duì)產(chǎn)品的壽命及可靠性進(jìn)行評(píng)估；本發(fā)明能夠在產(chǎn)品樣本及數(shù)據(jù)稀缺的情況下，確定不同條件下的環(huán)境折合因子，完成對(duì)產(chǎn)品壽命及可靠性的評(píng)估；本發(fā)明提出了利用產(chǎn)品可靠性預(yù)計(jì)結(jié)果確定環(huán)境折合因子的方法，從而簡化了確定環(huán)境折合因子的過程，應(yīng)用起來更加簡便。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102789543SQ20121022926
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月3日
發(fā)明者姜同敏, 王曉紅, 王立志, 許小靚 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)