鄭衛(wèi)武，鄭海鷹

(溫州大學(xué)數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院，浙江溫州 325035)

步進(jìn)應(yīng)力加速壽命的試驗及檢驗

鄭衛(wèi)武，鄭海鷹?

(溫州大學(xué)數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院，浙江溫州 325035)

在指數(shù)分布場合下，根據(jù)步進(jìn)應(yīng)力加速壽命，進(jìn)行定時轉(zhuǎn)換應(yīng)力，將不同應(yīng)力下的產(chǎn)品失效數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成在恒定應(yīng)力下的數(shù)據(jù)，然后利用恒定應(yīng)力的計算方法得出正常應(yīng)力下的平均壽命的可靠性．最后通過得出的可靠性數(shù)據(jù)對產(chǎn)品進(jìn)行檢驗．

步進(jìn)應(yīng)力；加速壽命試驗；檢驗；指數(shù)分布

隨著社會的進(jìn)步，科技的發(fā)展，人們對機械產(chǎn)品性能的要求也越來越高，這使得該行業(yè)的競爭也越來越激烈，因此，在生產(chǎn)之前，生產(chǎn)商需要對產(chǎn)品的可靠性有所了解．但在一般情況下，產(chǎn)品的性能非常高，或許幾年也不會失效，如果廠家通過幾年的可靠性試驗才生產(chǎn)出這種產(chǎn)品，則這種產(chǎn)品也差不多快被淘汰了，因此，加速研究產(chǎn)品的可靠性很有必要．從文獻(xiàn)[1]可知加速壽命的方法有3種，第一種是恒定應(yīng)力加速壽命，第二種是步進(jìn)應(yīng)力加速壽命，第三種是序進(jìn)應(yīng)力加速壽命．其中，恒定應(yīng)力的試驗比后兩種試驗需要更多的產(chǎn)品，而第三種則需要性能更高的儀器來實現(xiàn)，因此，一般情況下都是用第二種方法．本文對一批產(chǎn)品進(jìn)行步加試驗，這種產(chǎn)品在一定電壓下的壽命服從指數(shù)分布[2-4]，且應(yīng)力越大越容易失效，因為產(chǎn)品失效都是因同一種應(yīng)力加大而失效的．在處理數(shù)據(jù)時，就考慮次序統(tǒng)計量，將步加的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成恒加的數(shù)據(jù)[5]，然后利用恒定應(yīng)力的計算方法得出正常應(yīng)力下該產(chǎn)品的平均壽命的可靠性數(shù)據(jù)．

1 試驗基本假設(shè)

在指數(shù)分布場合下，步加試驗注意事項如下：

假設(shè)2 從一批產(chǎn)品中隨機抽取n個產(chǎn)品進(jìn)行步加試驗，每步對未失效產(chǎn)品繼續(xù)在下一級應(yīng)力水平進(jìn)行試驗．在事先規(guī)定的時間到達(dá)時，把應(yīng)力水平轉(zhuǎn)換到高一級應(yīng)力水平，即進(jìn)行定時轉(zhuǎn)換步加試驗．

2 統(tǒng)計分析

3 步加定時截尾樣本下的點估計

4 模型建立及模型假設(shè)有效性檢驗

我們從一個生產(chǎn)線得到150個二極管，為了解產(chǎn)品的可靠性水平，用4組不同的電壓，都高于正常電壓（＞28 V）的定時轉(zhuǎn)換步進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗，在不同電壓下各個失效的時間數(shù)據(jù)如表1所示．

取當(dāng)應(yīng)力水平為最低時（38 V）的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性檢驗．指數(shù)分布擬合檢驗中的小樣本失效檢驗公式為：

表1 定時步加試驗數(shù)據(jù)

5 數(shù)據(jù)處理

本文在這次步加試驗后，又安排了一次驗證試驗．取200支同類產(chǎn)品，加反電壓29 V（＞28 V）工作800 h，結(jié)果無一失效．

因為

所以有：

用上面步加試驗數(shù)據(jù)給出29 V條件下失效率的單側(cè)上限．仍取1-α=0.9，有：

[1] 趙宇, 楊軍, 馬小兵. 可靠性數(shù)據(jù)分析教程[M]. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社, 2009: 171-195.

[2] 仲崇新, 峁詩松. 指數(shù)分布場合下加速壽命試驗的Bayes方法[J]. 高校應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)報: A輯, 1993, (4): 376-385.

[3] 曹晉華, 程侃. 可靠性數(shù)學(xué)引論[M]. 北京: 高等教育出版社, 2006: 368-369.

[4] 峁詩松. 指數(shù)分布場合下步進(jìn)應(yīng)力加速壽命試驗的統(tǒng)計分析[J]. 應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)報, 1985, (3): 311-316.

[5] 馬海訓(xùn), 李彩霞. 加速壽命試驗數(shù)據(jù)分析[M]. 石家莊: 河北科學(xué)技術(shù)出版社, 1998: 63-88.

Step-Stress Accelerated Life Testing and Its Inspection

ZHENG Weiwu, ZHENG Haiying
(College of Mathematics and Information Science, Wenzhou University, Wenzhou, China 325035)

Under different index distribution situations, stress was timely converted in step-stress accelerated life tests to obtain failure data of products under different stresses, which were accordingly converted into the data under constant-stress. Then, reliabilities of products’ average life expectancy under normal stress were achieved with these data by using constant-stress calculation method. At last, products could be inspected by the achieved reliability data.

Step-Stress; Accelerated Life Test; Inspection; Index Distribution

O213

A

1674-3563(2012)06-0013-06

10.3875/j.issn.1674-3563.2012.06.003 本文的PDF文件可以從xuebao.wzu.edu.cn獲得

(編輯：王一芳)

2011-11-18

鄭衛(wèi)武(1983- )，男，江西上饒人，碩士研究生，研究方向：系統(tǒng)可靠性．? 通訊作者，wzzhying@ 163.com