威布尔产品加速寿命试验的可靠性分析.pdf

第32卷第7期
系统工程与电子技术
Vol,32No。7
2010年?月
Systems Engineering and Electronics
July 2010
文章编号:1001-506X(2010)07-1544-05
威布尔产品加速寿命试验的可靠性分析
李凌,徐伟
(西北工业大学应用数学系,映西西安710072
摘要:利用似然理论对加速寿命试验的多个样本失效数据进行合分析。在定数機尾场合下,建立威布尔
寿命型产品的步进应力加速寿命试验模型,利用 Newton- Raphson方法求解似然方程,得到寿命参数的极大似然
估计。针对谜代公式初始値敏感问题,结合部件寿命信息给出一种精度更高的初始值确定方法,并利用 Bootstrap
方法构造加速寿命试验参数的置信区间。最后,以固体钽电解电容器为例,利用随机模拟方法验证提出理论的正
确性和有效性。
关键词:加速寿命试验;威布尔分布;似然估计;置信区间
中图分类号:O231
文款标志码:A
DO1:10.3969/j.iss1001-506X.2010.07.045
Reliability analysis for accelerated life test based on Weibull distribution
LI Ling, XU Wei
(Dept. of Applied Mathematics, Northwestern Polytechnical Univ, Xi an 710072, China)
Abstract In order to make inference about problems of accelerated life test plan under different experi-
ments, a step-stress accelerated life test model of units based on Weibull lifetimes is given. For this model, the
maximum likelihood estimates of the parameters in normal stress level are derived under Type-ii censoring. The
Newton-raphson method is using to solve the likelihood equations, and a simplified estimator is presented
which is used as an initial estimate in the iterative process. Bootstrap confidence intervals for the parameters are
provided. Some numerical results for solid tantalum electrolytic capacitor are discussed to illustrate validity of
this model
Keywords: accelerated life test; Weibull distribution likelihood estimates, confidence intervals
0引言
高的加速效率。
国内外已有很多文献对加速寿命试验进行了讨
随着科学技术的发展,电子元器件的寿命和可靠性都论[3の,大多都是在单个试验样本基础上进行的研究。然
得到很大提高,广泛应用于航空航天、仪器仪表、电子电气而,产品在使用中受到的影响是复杂的,对同一类产品进行
等领域,其可靠性直接影响着整个系统的可靠运行。传步加寿命试验,即使采用同样的应力水平,也会得到不同的
统的可靠性试验通常会要很多试验样本或者较长的试验试验样本,以此得到的研究结果也会有所差异,从而综合利
时间,为了快速有效的评定产品的可靠性水平就需要进行用这些不同试验样本对产品进行可靠性分析,将更符合实
加速寿命试验。加速寿命试验即采用人工方法加大试验应际?。本文采用定数截尾模型,建立多个样本情形下寿命
力(如温度、湿度、机械应力等)加快产品老化,在较短的时分布服从威布尔产品的步进加速寿命试验模型,对多个试
间周期内,根据加速寿命试验的数据推出产品在正常应力验样本进行分析和研究,以提供量化的平均效果来增加结
下的可靠性特征量。按照应力施加方式,加速寿命试验分论的可信度,解决研究结果的不一致性,并给出参数的极大
为恒定、步进和序进加速寿命试验三种,其中步进应力加速似然估计和置信区间
寿命试验将全部样品放在某个加速应力水平下进行试验,
在达到预定的时间或失效数时将应力步进增加到更高的应
1加速寿命试验方案及模型
力水平下继续试验,如此进行下去,直至达到预先确定的时
假设有s个独立样本,容量分别为n,n,,n,同分布
间或失效数时结束试验2。步进应力加速寿命试验的优点的单元进行简单步加寿命试验。对第k个样本在下列假设
在于这种加速试验方式降低了对试样数量的要求,具有更下进行加速试验
收稿日期:2009-08-07;修回日期;2009-11-0
作者简介:李凌(1982-),女,博士,主研究方向为系统可靠性及寿命数据的统计分折。E-mail:tary8222126.com
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