基于性能退化數(shù)據(jù)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行可靠性分析一直是可靠性工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。針對(duì)多階段退化過程中存在的非線性規(guī)律,同時(shí)考慮變點(diǎn)位置位于測(cè)試時(shí)刻之間的一般情形且各試樣變點(diǎn)存在個(gè)體差異性的實(shí)際情況,提出了基于Wiener過程的兩階段非線性退化模型,給出了模型參數(shù)極大似然估計(jì)方法,建立了可靠性分析和壽命預(yù)測(cè)方法。最后通過高壓脈沖電容器實(shí)例的對(duì)比分析,驗(yàn)證了所提方法的合理性與有效性。結(jié)果表明,與多階段線性Wiener過程方法相比,所提方法能夠更加準(zhǔn)確地描述退化過程的非線性時(shí)變特征,進(jìn)而得到更為合理的壽命評(píng)估結(jié)果。 

【文章來源】：系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2020,42(04)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

電容量相對(duì)變化量的退化數(shù)據(jù)

為分析退化過程分散性的時(shí)變規(guī)律，計(jì)算了各測(cè)試時(shí)刻退化增量的樣本方差，如圖2所示。從圖2可以看出，第7個(gè)測(cè)試時(shí)刻的增量方差明顯高于其他測(cè)試時(shí)刻。結(jié)合圖1展示的兩階段退化規(guī)律不難發(fā)現(xiàn)，各試樣在第7個(gè)測(cè)試時(shí)刻左右發(fā)生退化階段的變化，個(gè)體差異性導(dǎo)致該時(shí)刻退化增量方差顯著增大。同時(shí)，根據(jù)線性Wiener過程的基本性質(zhì)[18]，若各階段退化過程是線性Wiener過程，同一階段各時(shí)刻退化增量的方差應(yīng)在某一水平波動(dòng)。而圖2可見，第1～第6測(cè)試時(shí)刻，退化增量方差呈現(xiàn)先減小后穩(wěn)定的規(guī)律，第8～第13測(cè)試時(shí)刻，退化增量方差呈現(xiàn)先穩(wěn)定后增大的規(guī)律。這表明增量方差具有非線性變化規(guī)律。

圖3可以看出，對(duì)于平均退化曲線，M1得到的結(jié)果高于M0的結(jié)果。定量分析表明，有52.3%的測(cè)試數(shù)據(jù)位于M0的平均退化曲線以下，有78.5%的測(cè)試數(shù)據(jù)位于M1平均退化曲線以下，這說明在多階段建模中合理描述各階段退化均值的非線性時(shí)變特征至關(guān)重要。對(duì)于90%可靠度退化曲線，M1得到的結(jié)果遠(yuǎn)高于M0的結(jié)果。定量分析表明，分別有90.8%和98.5%的測(cè)試數(shù)據(jù)位于M0和M1得到的曲線下方。這說明M0能夠合理考慮兩階段退化過程分散性的變化特征，而M1的線性方差無法描述圖1退化過程方差的時(shí)變規(guī)律。對(duì)于圖1的高壓脈沖電容器，當(dāng)電容量漂移超過5%時(shí)認(rèn)為其失效[13]。分別采用M0和M1預(yù)測(cè)了其中位壽命t0.5和分位點(diǎn)壽命t0.1，結(jié)果如表3所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]考慮測(cè)量誤差和隨機(jī)效應(yīng)的設(shè)備剩余壽命預(yù)測(cè)[J]. 蔡忠義,陳云翔,郭建勝,王澤洲,鄧林.  系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2019(07)
[2]考慮測(cè)量誤差的步進(jìn)加速退化試驗(yàn)建模與剩余壽命估計(jì)[J]. 劉小平,張立杰,沈凱凱,高強(qiáng).  兵工學(xué)報(bào). 2017(08)
[3]數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的壽命預(yù)測(cè)和健康管理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 胡昌華,施權(quán),司小勝,張正新.  信息與控制. 2017(01)
[4]多階段可校正系統(tǒng)退化建模與可靠性評(píng)估[J]. 黃金波,孔德景,崔利榮.  系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2016(04)
[5]基于多階段-隨機(jī)維納退化過程的產(chǎn)品剩余壽命預(yù)測(cè)方法[J]. 魏高樂,陳志軍.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2015(26)
[6]基于非線性漂移Wiener過程的產(chǎn)品實(shí)時(shí)可靠性評(píng)估[J]. 王小林,郭波,程志君.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(08)
[7]基于分階段Wiener-Einstein過程設(shè)備的實(shí)時(shí)可靠性評(píng)估[J]. 王小林,郭波,程志君.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
[8]基于維納過程金屬化膜電容器的剩余壽命預(yù)測(cè)[J]. 王小林,程志君,郭波.  國防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
[9]高壓脈沖電容器電容量漂移的研究[J]. 葉海福,姚永和,于成龍.  高電壓技術(shù). 2007(06)
[10]膜紙復(fù)合型高壓脈沖電容器電容量漂移的研究[J]. 葉海福,姚永和,于成龍.  高壓電器. 2007(01)

碩士論文
[1]帶隨機(jī)拐點(diǎn)的退化失效建模與分析方法研究[D]. 黎明.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009



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