非矩形試驗(yàn)區(qū)域綜合應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究
本文關(guān)鍵詞:非矩形試驗(yàn)區(qū)域綜合應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:綜合應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)可以快速評(píng)定產(chǎn)品在實(shí)際工作環(huán)境中的可靠性水平,在工程上得到了廣泛的應(yīng)用。對(duì)于兩應(yīng)力的恒加壽命試驗(yàn),目前多在兩試驗(yàn)應(yīng)力構(gòu)成的矩形試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)。然而在實(shí)際工程中,受試驗(yàn)設(shè)備的限制,某個(gè)應(yīng)力的取值可能會(huì)限制另一個(gè)應(yīng)力,使得試驗(yàn)區(qū)域由于兩試驗(yàn)應(yīng)力不能同時(shí)取到最大值成為非矩形。對(duì)于非矩形試驗(yàn)區(qū)域上的兩應(yīng)力加速壽命試驗(yàn),如果按照傳統(tǒng)矩形區(qū)域上的方法設(shè)計(jì)最優(yōu)試驗(yàn)方案,會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力水平組合點(diǎn)位于試驗(yàn)區(qū)域之外的情況,不能保證獲得可行的方案。因此,有必要研究適用于非矩形試驗(yàn)區(qū)域的綜合應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)理論,以及相應(yīng)的最優(yōu)試驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)方法。本文針對(duì)線性-極值模型,提出了基于均勻設(shè)計(jì)理論、正交設(shè)計(jì)理論、E-M設(shè)計(jì)理論的非矩形試驗(yàn)區(qū)域綜合應(yīng)力恒加壽命試驗(yàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,給出了試驗(yàn)方案定量評(píng)價(jià)指標(biāo),通過計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)對(duì)各種優(yōu)化模型下(均勻、正交、E-M)的最優(yōu)試驗(yàn)方案進(jìn)行了模擬評(píng)價(jià),確定了綜合性能最優(yōu)的非矩形區(qū)域試驗(yàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)(EM-5),并結(jié)合實(shí)際,歸納出非矩形試驗(yàn)區(qū)域最優(yōu)試驗(yàn)方案選擇準(zhǔn)則。為非矩形試驗(yàn)區(qū)域綜合應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià),提供了理論和方法支持。全文共分六章,各章的主要內(nèi)容如下:第一章闡述了論文的研究背景和意義,從加速壽命試驗(yàn)方法、加速壽命試驗(yàn)技術(shù)和非矩形試驗(yàn)區(qū)域綜合應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)三個(gè)方面分析了相關(guān)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及存在的問題,最后提出了論文的研究目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容。第二章針對(duì)基于Escobar和Meeker設(shè)計(jì)思想的非矩形試驗(yàn)區(qū)域最優(yōu)試驗(yàn)方案設(shè)計(jì),當(dāng)邊界較為復(fù)雜時(shí)失效概率最大點(diǎn)難以求得的問題,以正常應(yīng)力下壽命估計(jì)值的漸近方差最小為目標(biāo),在非矩形區(qū)域內(nèi)選擇兩個(gè)應(yīng)力水平點(diǎn)分別作為最高和最低應(yīng)力水平點(diǎn),以最高、最低應(yīng)力水平以及各試驗(yàn)樣本分配比例為設(shè)計(jì)變量,限制各試驗(yàn)應(yīng)力組合點(diǎn)等間隔均勻分布,提出一種基于均勻設(shè)計(jì)理論的非矩形區(qū)域綜合應(yīng)力恒加壽命試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,簡(jiǎn)化了非矩形區(qū)域恒加壽命試驗(yàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,并通過算例證明了方法的可行性。第三章以正常應(yīng)力下壽命估計(jì)值的漸近方差最小為目標(biāo),在非矩形區(qū)域內(nèi)選擇兩個(gè)應(yīng)力水平點(diǎn)分別作為最高和最低應(yīng)力水平點(diǎn),以最高、最低應(yīng)力水平以及各試驗(yàn)樣本分配比例為設(shè)計(jì)變量,限制各試驗(yàn)應(yīng)力組合點(diǎn)呈正交設(shè)計(jì)理論最佳應(yīng)力點(diǎn)組合方式分布,提出另一種基于正交設(shè)計(jì)理論的非矩形區(qū)域綜合應(yīng)力恒加壽命試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,也通過算例證明了方法的可行性。為非矩形試驗(yàn)區(qū)域加速壽命試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)提供了另一種較為簡(jiǎn)便的方法。第四章以正常應(yīng)力下壽命估計(jì)值的漸近方差最小為目標(biāo),以最低應(yīng)力水平的兩應(yīng)力為設(shè)計(jì)變量,針對(duì)失效概率最大點(diǎn)(最高應(yīng)力水平點(diǎn))唯一和不唯一兩種情形,給出了應(yīng)力水平K?543、、時(shí)的最佳應(yīng)力組合方式和相應(yīng)的最優(yōu)試驗(yàn)方案,進(jìn)一步完善了非矩形區(qū)域E-M試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)理論。第五章提出了試驗(yàn)方案的定量評(píng)價(jià)指標(biāo);建立了最優(yōu)試驗(yàn)方案綜合評(píng)價(jià)方法;通過計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn),比較了各優(yōu)化模型(均勻、正交、E-M)對(duì)應(yīng)的最優(yōu)試驗(yàn)方案綜合性能優(yōu)劣,確定了綜合性能最優(yōu)的試驗(yàn)方案(EM-5),并歸納出非矩形區(qū)域最優(yōu)試驗(yàn)方案選擇準(zhǔn)則,對(duì)非矩形試驗(yàn)區(qū)域最優(yōu)試驗(yàn)方案的選擇提出指導(dǎo)和建議。最后對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié),并對(duì)下一步的研究方向提出了自己的看法和建議。
【關(guān)鍵詞】:均勻設(shè)計(jì) 正交設(shè)計(jì) 非矩形試驗(yàn)區(qū)域 加速壽命試驗(yàn) 方案模擬評(píng)價(jià)
【學(xué)位授予單位】:浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:V416
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-11
- 第一章 緒論11-19
- 1.1 研究背景和意義11-12
- 1.2 加速壽命試驗(yàn)方法12-13
- 1.3 加速壽命試驗(yàn)技術(shù)研究現(xiàn)狀13-16
- 1.3.1 加速壽命試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)模型概況13-14
- 1.3.2 加速壽命試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究及存在問題14-15
- 1.3.3 加速壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析研究概況15-16
- 1.4 非矩形區(qū)域綜合應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)研究概況及存在的問題16-17
- 1.5 論文主要研究工作17-19
- 1.5.1 研究目標(biāo)17
- 1.5.2 研究?jī)?nèi)容17-19
- 第二章 基于均勻設(shè)計(jì)理論的非矩形區(qū)域綜合應(yīng)力恒加壽命試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)19-36
- 2.1 引言19
- 2.2 模型假設(shè)19-20
- 2.3 基于均勻設(shè)計(jì)理論的非矩形區(qū)域恒加壽命試驗(yàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則20-24
- 2.3.1 均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)20-21
- 2.3.2 均勻設(shè)計(jì)應(yīng)力點(diǎn)分布方式21-22
- 2.3.3 均勻設(shè)計(jì)最佳應(yīng)力點(diǎn)組合方式22-23
- 2.3.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本假定23
- 2.3.5 優(yōu)化設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則23-24
- 2.3.6 試驗(yàn)數(shù)據(jù)估計(jì)方法24
- 2.4 試驗(yàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)的極大似然估計(jì)理論24-29
- 2.4.1 定時(shí)截尾數(shù)據(jù)的似然函數(shù)24-25
- 2.4.2 協(xié)方差矩陣和信息矩陣25-28
- 2.4.3 正常應(yīng)力水平下壽命P階分位數(shù)估計(jì)值的漸近方差28-29
- 2.5 基于均勻設(shè)計(jì)理論的試驗(yàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)思路29-30
- 2.6 基于均勻設(shè)計(jì)理論的試驗(yàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)建模30-32
- 2.7 算例32-35
- 2.8 本章小結(jié)35-36
- 第三章 基于正交設(shè)計(jì)理論的非矩形區(qū)域綜合應(yīng)力恒加壽命試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)36-45
- 3.1 引言36
- 3.2 模型假設(shè)36
- 3.3 基于正交設(shè)計(jì)理論的非矩形區(qū)域恒加試驗(yàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則36-39
- 3.3.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)36-37
- 3.3.2 正交設(shè)計(jì)應(yīng)力點(diǎn)分布方式37-38
- 3.3.3 正交設(shè)計(jì)最佳應(yīng)力點(diǎn)組合方式38
- 3.3.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本假定38
- 3.3.5 優(yōu)化設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則38
- 3.3.6 試驗(yàn)數(shù)據(jù)估計(jì)方法38-39
- 3.4 試驗(yàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)的極大似然估計(jì)理論39
- 3.5 基于正交設(shè)計(jì)理論的試驗(yàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)思路39
- 3.6 基于正交設(shè)計(jì)理論的試驗(yàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)建模39-41
- 3.7 算例41-43
- 3.8 本章小結(jié)43-45
- 第四章 基于E-M設(shè)計(jì)理論的非矩形區(qū)域綜合應(yīng)力恒加壽命試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)45-53
- 4.1 引言45
- 4.2 模型假設(shè)45
- 4.3 基于E-M設(shè)計(jì)理論的非矩形區(qū)域恒加試驗(yàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則45
- 4.4 基于E-M設(shè)計(jì)理論的試驗(yàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)方法45-49
- 4.4.1 E-M設(shè)計(jì)思想的相關(guān)性質(zhì)45-46
- 4.4.2 失效概率最大點(diǎn)的求法46-47
- 4.4.3 失效概率最大點(diǎn)唯一的方案設(shè)計(jì)方法47-48
- 4.4.4 失效概率最大點(diǎn)不唯一的方案設(shè)計(jì)方法48-49
- 4.5 算例49-52
- 4.6 本章小結(jié)52-53
- 第五章 非矩形區(qū)域最優(yōu)試驗(yàn)方案模擬評(píng)價(jià)53-64
- 5.1 引言53
- 5.2 最優(yōu)試驗(yàn)方案評(píng)價(jià)指標(biāo)53-56
- 5.2.1 壽命的估計(jì)精度54
- 5.2.2 模型參數(shù)偏差的穩(wěn)健性54-56
- 5.2.3 模型參數(shù)的估計(jì)精度56
- 5.3 最優(yōu)試驗(yàn)方案綜合評(píng)價(jià)方法56-58
- 5.4 計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)58-63
- 5.5 非矩形試驗(yàn)區(qū)域最優(yōu)試驗(yàn)方案選擇準(zhǔn)則63
- 5.6 本章小結(jié)63-64
- 第六章 總結(jié)與展望64-66
- 6.1 總結(jié)64
- 6.2 展望64-66
- 參考文獻(xiàn)66-71
- 附表 A71-74
- 附表 B74-78
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參加的科研項(xiàng)目78-79
- 致謝79
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