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基于模糊理论的加速退化试验预测方法
无权-未缴年费

申请号:200910093518.3 申请日:2009-09-25
摘要:本发明公开了一种基于模糊理论的加速退化试验预测方法,该方法首先收集试验数据;针对每个应力水平下的性能退化数据进行回归分析;然后外推产品在正常应力水平下的性能退化率;采用极大似然法估计漂移布朗运动中的扩散系数Σ;建立基于模糊理论的加速退化试验寿命与可靠性预测模型;最后采用模糊寿命与可靠性预测模型进行产品寿命与可靠性预测。本发明方法首次将模糊性的概念引入了加速退化试验,使得加速退化试验的预测结果更加合理;通过考虑性能退化阈值的模糊性,避免了常规可靠性评估结果偏冒进的情况;解决了工程实际中,关于性能退化失效的问题,对于步进应力和序进应力的加速退化试验,以及非加速的性能退化预测同样适用。
申请人: 北京航空航天大学
地址: 100083北京市海淀区学院路37号
发明(设计)人: 李晓阳 孙富强 姜同敏 黄婷婷
主分类号: G01D21/00(2006.01)I
分类号: G01D21/00(2006.01)I G06F17/17(2006.01)I
  • 法律状态
2014-11-12  未缴年费专利权终止
IPC(主分类):G01D 21/00
申请日:20090925
授权公告日:20110112
终止日期:20130925
2011-01-12  授权
2010-04-14  实质审查的生效IPC(主分类):G01D 21/00申请日:20090925
2010-03-10  公开
注:本法律状态信息仅供参考,即时准确的法律状态信息须到国家知识产权局办理专利登记簿副本。
  • 其他信息
主权项  1、基于模糊理论的加速退化试验预测方法,其特征在于: 设总体Y(t)具有分布密度函数f(y,t;θ),该分布为指数型分布族,其中θ为该分布的参数 向量,θ=(θ1,…θl), id="icf0001" file="A2009100935180002C1.tif" wi="19" he="4" top= "43" left = "60" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>l=1…K是参加K水平的第l组来自于该总体的独立同分布 样本,假定试验中没有出现由退化引发的任何失效,对系统性能的测试时间间隔为Δt,该间 隔为常数,每个应力水平的性能测试次数为Ml,共测试M次, id="icf0002" file="A2009100935180002C2.tif" wi="21" he="10" top= "57" left = "141" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>则每个应力水 平的试验时间为Ml·Δt,总试验时间为M·Δt,每次进行测试的时间为tlij, l=1,…,K;i=1,…,nl;j=1,…,Ml,测试到的性能值为ylij;并且有以下假设: 假设1产品的性能退化过程具有单调性,即性能发生的退化不可逆; 假设2每个应力水平下产品的退化失效机理不变; 假设3产品的残余寿命仅依赖于当时已累计失效部分和当时应力水平,而与累积方式无 关; 假设4试验中不存在由退化引发的任何失效,即产品的性能退化未穿越失效阈值; 假设5产品的性能退化采用下式所示的漂移布朗运动来表示: Y(t)=σB(t)+d(s)·t+y0 其中,Y(t)-产品性能退化随机过程;t是一种时间尺度; y0-漂移布朗运动的起始点,产品性能在初始时刻t0的初始值; B(t)-标准布朗运动,B(t)~N(0,t); d(s)-性能退化率; σ-扩散系数; 利用S1,S2,...,SK-1,SK加速应力下产品的性能退化数据来预测正常应力水平S0下的 产品寿命与可靠性,具体步骤如下: 步骤一、收集试验数据; 步骤二、针对每个应力水平下的性能退化数据进行回归分析; 采用漂移布朗运动Y(t)=σB(t)+d(s)·y0拟合产品性能退化过程,观察步骤一中的产品 性能测试数据的变化趋势,根据不同的变化趋势选择不同的时间函数形式,利用回归方程 E(Y(t))=d(s)·t+y0进行线性或非线性拟合,并得到每个加速应力水平下的性能退化率d(sl); 步骤三、外推产品在正常应力水平下的性能退化率; 通过步骤二得到的每个加速应力水平下的性能退化率d(sl),通过事先确定的加速模型,采 用回归方法进行外推,或者采用灰色预测的方法进行预测; 步骤四、采用极大似然法估计漂移布朗运动中的扩散系数σ; 根据极大似然原理以及Y(t)~N(d(s)+y0,σ2t),写出扩散系数σ的极大似然估计公式: 将步骤二得到的各加速应力水平下的性能退化率代入上式,即得到扩散系数σ; 步骤五、建立基于模糊理论的加速退化试验寿命与可靠性预测模型; 若记D为产品的性能阈值,Z(t)D-Y(t),则从应力强度干涉理论的角度,加速退化试验 中产品的寿命与可靠性评估模型为: P{D≥Y(t)}=P{D-Y(t)≥0}=P{Z(t)≥0} 由于漂移布朗运动Y(t)是高斯过程,因此Y(t)~N(d(s)+y0,σ2t),Z(t)~N(D-d(s)-y0,σ2t),若记 μ(t)=D-d(s)-y0则有 <mrow> <mi>P</mi> <mo>{</mo> <mi>Z</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>t</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&GreaterEqual;</mo> <mn>0</mn> <mo>}</mo></td> </tr> <tr><td height="1" bgcolor="#bed9e3" colspan="2"/></tr> <tr> <td width="93" class="l">公开号</td> <td class="r">&nbsp;101666662</td> </tr> <tr><td height="1" bgcolor="#bed9e3" colspan="2"/></tr> <tr> <td width="93" class="l">公开日</td> <td class="r">&nbsp;2010-03-10</td> </tr> <tr><td height="1" bgcolor="#bed9e3" colspan="2"/></tr> <tr> <td width="93" class="l">专利代理机构</td> <td class="r">&nbsp;<a href='/Home/Result?SearchWord=ZLDLJG%3A(%E5%8C%97%E4%BA%AC%E6%B0%B8%E5%88%9B%E6%96%B0%E5%AE%9E%E4%B8%93%E5%88%A9%E4%BA%8B%E5%8A%A1%E6%89%80)' target=_blank>北京永创新实专利事务所</a> </td> </tr> <tr><td height="1" bgcolor="#bed9e3" colspan="2"/></tr> <tr> <td width="93" class="l">代理人</td> <td class="r">&nbsp;<a href='/Home/Result?SearchWord=DLR%3A(%E5%91%A8%E9%95%BF%E7%90%AA)' target=_blank>周长琪</a> </td> </tr> <tr><td height="1" bgcolor="#bed9e3" colspan="2"/></tr> <tr> <td width="93" class="l">颁证日</td> <td class="r">&nbsp;</td> </tr> <tr><td height="1" bgcolor="#bed9e3" colspan="2"/></tr> <tr> <td width="93" class="l">优先权</td> <td class="r">&nbsp;</td> </tr> <tr><td height="1" bgcolor="#bed9e3" colspan="2"/></tr> <tr> <td width="93" class="l">国际申请</td> <td class="r">&nbsp;</td> </tr> <tr><td height="1" bgcolor="#bed9e3" colspan="2"/></tr> <tr> <td width="93" class="l">国际公布</td> <td class="r">&nbsp;</td> </tr> <tr><td height="1" bgcolor="#bed9e3" colspan="2"/></tr> <tr> <td width="93" class="l">进入国家日期</td> <td class="r">&nbsp;</td> </tr> </tbody> </table> </div></div> <div class="vipcom" style=""> <ul style="margin:4px 0 12px 0;"><li style="color: #AED6FF;list-style: square inside none;"><span style="color:Black;font-size:12px;font-weight:bold;">专利主分类号</span></li></ul> <div style="margin:0 0 0 20px;"> <div style="font-weight:bold;">G 物理</div> <img width="20" style="margin-left:10px;" align="absmiddle" height="20" src="/content/viewpatent/images/tree.gif"><a href="/Home/Result?SearchWord=FLH%3A(G01)" target="_blank" title="附注 1.本大类包括除“真正的”测量仪器之外,还包括类似结构的其他指示或记录装置,以及就涉及测量(如下文附注2中定义的)而言的,但不专门适用于发送信号或控制的特定用途的发送信号装置或控制装置。 2.在本大类中,下列术语以所指明定的含义使用: “测量”用来包括比它的原始或基本含义更多的意思。按照这个基本观念,“测量”系指找出一个变量对某一计量单位或基准点或相同性质的另一变量的数值表达,例如,就像用尺子来测量长度一样按照另一个长度表达某个长度;该量值可以直接得出(如同刚提到的)或通过测量某个其他变量得到,这个其他变量的值能够与所要求的变量的值相联系,如同通过测量水银柱长度的变化来测量温度的变化。但是,由于同一装置或仪器,除了给出直接读数,还可以用来生成记录或激发产生指示或控制作用的信号,或可以用来与其他装置或仪器联合使用,给出从两个或多个相同或不同种类的变量的测量中得到连带的结果,必须将“测量”理解为也包括通过某种将量值变换成数字的方式的附加使用使获得这类数值表达成为可能的任何操作。这样,数字的表达可以真实地通过数字展示或读出刻度实现,或者作出其可以不用数字给出的指示,例如,利用实体(如物体、物质、光束)的某些可观测的特征(变量),其被测的变量是某种性质或状态,或利用这种特征的模拟量(例如,没有任何刻度的一个元件的相应位置、以某种方式产生的相应电压)。在许多情况下没有这种量值读数而只有相对标准或基准(其量值可以或不可以用数字分辨出来)的差值或同等的指示;该标准或基准可以是同一性质但不同实体(例如,一种标准度量)的另一变量的值或同一实体在不同时刻的另一变量的值。 在测量的最简单的形式中,测量可以只给出某种状态或性质的存在或不存在的指示,例如,运动(在任何方向上或特定方向上的),或者变量是否超过预定值。 3.注意大类B81及小类B81B类名后面有关“微结构装置”及“微结构系统”的附注和小类B82B类名后面有关“超微结构”的附注。〔7〕 4.应注意G部类名下面的附注,特别是关于术语“变量”的定义。 5.在很多测量装置中,将待测量的第一变量转换成第二或更多的变量。这个第二或这些更多的变量可以是(a)与第一变量有关且在元件中产生的一种状态,或(b)一个元件的取代。可能需要进一步的转换。〔6〕 当对这样一种装置进行分类时,(i)转换步骤,或重要的每一个转换步骤要进行分类,或(ii)如果重要性仅在于作为系统的整体,则第一变量分类入合适的位置。〔6〕 这对于发生两次或多次转换的情况是特别重要的,例如将第一变量(如压力)转换成第二变量(如传感体的光学特性),而这个第二变量借助于第三变量(如电效应)来表达。在这种情况下,应考虑以下的分类位置:用来传感由该变量引起的状态变化的第一变量转换的分类位置,用于测量表达的小类G01D,而最后,如果有的话,整个系统的位置。〔6〕 6.物理特征量值变化的测量与该物理特征的测量分入同一小类,例如长度膨胀的测量入小类G01B。 ">G01 测量;测试</a><br> <img width="20" style="margin-left:20px;" align="absmiddle" height="20" src="/content/viewpatent/images/tree.gif"><a href="/Home/Result?SearchWord=FLH%3A(G01D)" target="_blank" title="附注 1.本小类包括: 并非专用于对其他单独小类所包括的变量的测量结果进行指示或记录的设备; 其中输入量不是待测变量的模拟设备,如输入为手动操作信号; 测量仪器的通用零部件; 未列入其他类目并且不只用于测量特定的单个变量的测量变送器,即用于将传感元件的输出变换为另一变量的装置,其中传感元件的类型和特性不限制变换装置; 未列入其他类目的测量或测试。 2.应注意大类G01类名后面的附注。 ">G01D 非专用于特定变量的测量;不包含在其他单独小类中的测量两个或多个变量的装置;计费设备;非专用于特定变量的传输或转换装置;未列入其他类目的测量或测试</a><br> <img width="20" style="margin-left:30px;" align="absmiddle" height="20" src="/content/viewpatent/images/tree.gif"><a href="/Home/Result?SearchWord=FLH%3A(G01D21%2F00)" target="_blank" title="">G01D21/00 未列入其他类目的测量或测试</a><br> </div></div> </div> </div> <!-- 右侧广告 --> <div class="sidebar"> <script type="text/javascript"><!-- google_ad_client = "ca-pub-7871608624477671"; /* patent */ google_ad_slot = "8881061264"; google_ad_width = 300; google_ad_height = 250; //--> </script> <script type="text/javascript" src="http://pagead2.googlesyndication.com/pagead/show_ads.js"> </script> </div> <div id="foot"> <ul> <span> <center><a href="/">网站首页</a> - <a href="#" title="SooPAT 专利搜索" onclick="window.external.addfavorite('http://www.soopat.com','SooPAT 专利搜索')"> 加入收藏夹</a> - <a href="http://portal.soopat.com/guide/About">关于</a> - <a href="http://portal.soopat.com/guide/Contact">联系我们</a></center> </span> <li><center>&copy;2003-2017 SooPAT</center></li> </ul> </div> <script type="text/javascript"> $(document).ready(function () { var options = { title: false, zoomWidth: 700, zoomHeight: 400, xOffset: 20, yOffset: -140, showEffect: "fadein", preloadText: "载入图片中", position: "right" } //$(".jqzoom").jqzoom(options); 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