基于加速寿命试验的剩余寿命评估方法.pdf

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第46卷第2期
机槭工程学报
Vol46 No. 2
2010年1月
JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
ain
2010
DOI:10.3901/JME.2010.02.150
基于加速寿命试验的剩余寿命评估方法
谭源源张春华陈循汪亚颇
(国防科技大学机电工程与自动化学院长沙410073)
摘要:利用加速寿命试验对产品设备进行剩余寿命评估正在成为研究的热点,如何提高其评估的精度是其中一个非常重要的
问题。针对目前加速寿命试验统计方法存在的将试验样品看作新品,把加速试验外推后的应力环境等同于实际工作环境,忽
视现场数据等问题,从模型和信息量两方面着手提高寿命评估精度。通过考虑产品初始失效和环境差异的影响,建立更为准
确的寿命模型。对加速寿命试验的试验数据和现场数据进行融合统计分析,使得评估数据中蕴含更为丰富的多源寿命信息,
由此得到置信度更高的寿命评估结果。仿真对比结果表明,由于模型准确度的提高和统计信息量的增加,所提出的方法评估
精度更高,效果更好。
关键词:剩余寿命评估加速寿命试验 Monte Carlo仿真初始失效数据融合
中图分类号:TB114.3
Remaining Life Evaluation Based on Accelerated Life Testing
TAN Yuanyuan ZHANG Chunhua CHEN Xun WANG Yashun
(College of Mechatronics Engineering and Automation,
National University of Defense Technology, Changsha 410073)
Abstract: Remaining life evaluation of products based on accelerated life testing(ALT)is becoming a hot spot of research, and how
to improve the precision of valuation is one of the most important issues. Related tasks on remaining life evaluation based on ALT,
however, exist some problems, such as regarding the samples as new products, taking the extrapolated condition from ALT as the real
operated condition, and neglecting field data. In view of these problems, a more accurate life model is built by taking the impact of
initial failure and environment difference into account. The model is statistically analyzed by fusing ALT testing data and field data,
so as to increase much more multisource life information within evaluated data. Simulation shows that, the result of remaining life
evaluation based on ALT becomes more precise due to improving life model and increasing information
Key words: Remaining life evaluation Accelerated life estin Monte Carlo simulation Initial failure Data fusion
剩余寿命评估,以决定何时更换炉管。可见,剩余
0前言
寿命评估在许多重大设备的寿命周期内扮演着非常
重要的角色。
剩余寿命评估是机电设备可靠性工程中最常
剩余寿命评估的方法主要有现场数据统计法和
见的问题之一,其主要目的是通过对设备的剩余寿加速寿命试验( Accelerated life testing,ALT)法。前者
命进行评估,为设备的安全使用和经济效益之间的通过对产品在实际工作期间的失效样本进行模型回
最佳平衡提供科学依据。例如,在武器装备延寿当归,评估其剩余寿命。然而,由于产品的可靠性越
中,首先必须对装备整机、元件的剩余寿命进行准来越高,现场失效数据越来越少,基于现场数据统
确合理的评估,然后才能做出继续使用、局部维修计的方法变得越来越困难。而基于ALT的方法由于
还是退出现役的决策。又如在原油加工中,高温加其可以在较短时间内获得较多的失效数据,正成为
热炉的炉管,由于环境悉劣,其实际寿命仅为设近年来寿命评估领域研究应用的热点,取得了很好
计寿命的2/3左右。为了安全生产,需要对其进行的效果2。
但是,目前基于ALT的剩余寿命评估方法通常
国家部委资助项目(003010到初稿2014到采用较为简单的ALT建模统计方法,并没有考虑其
改稿