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53600字硕士毕业论文可变加速度模型及可靠性评估的最新研究进展

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:53600字
论点:可靠性,试验,增长
论文概述:

摘要 本文对基十强化试验的变加速模型与可靠性评估方法进行了研究,以变加速模型的研究为核心内容,通过变加速模型将强化试验数据外推为正常应力环境下的失效数据,并将外推后的强

论文正文:

可变加速度模型及可靠性评估的最新研究进展

简介:可靠性增强试验是利用人工施加的加速环境应力来有效刺激产品的潜在缺陷,使缺陷以故障的形式出现。在失效模式分析和失效机理分析的基础上,采取适当的改进措施消除缺陷,可以在短时间内大大提高产品的可靠性水平。由本网站的硕士论文中心组织。

第一章导言
1.1研究背景和意义
在现代信息战的背景下,武器装备的质量和可靠性起着非常重要的作用。在新一代武器装备的发展过程中,不仅对武器装备的性能指标提出了更高的要求,同时也特别强调了武器装备更高的可靠性水平。可靠性增长是开发过程中确保产品可靠性水平的重要环节。通过这一环节,可以达到暴露产品设计缺陷、改进产品制造工艺、提高产品可靠性水平的目的。正常应力环境下的可靠性增长试验和加速应力环境下的可靠性增强试验是实现产品可靠性增长的有效手段,但这两种试验方法在新一代产品开发中的应用有一定的局限性。下表显示了可靠性增长试验和可靠性增强试验的主要优点和局限性。
1.1可靠性增长试验和强化试验的比较

在GJB 1407中,可靠性增长试验的目的、内容和方法都有明确的规定。可靠性增长测试技术在过去的产品开发过程中发挥了积极的作用,有助于提高产品的可靠性水平。通过进行可靠性增长测试,可以有目的、有计划地提高产品可靠性。然而,随着现代产品显示出高可靠性、低成本和开发周期短的特点,传统的可靠性增长测试技术在资金和时间上已经不能满足产品开发的要求,其在实际工程中的可操作性有待加强。同时,产品设计的初始阶段也需要实现可靠性的高效增长。Ifn传统的可靠性增长测试主要依靠模拟真实环境来进行,存在测试周期长、缺陷多等问题。
因此,如何实现产品可靠性的有效增长是可靠性工程领域的一个重要研究课题。可靠性强化试验采用人工施加加速环境应力,使缺陷以故障的形式出现,从而有效地刺激产品的潜在缺陷。在失效模式分析和失效机理分析的基础上,采取适当的改进措施消除缺陷,可以在短时间内大大提高产品的可靠性水平。目前的可靠性增强测试还没有标准化的测试设计方案和实现方法。主要目的是刺激产品缺陷。没有明确的可靠性增长目标,没有有效的评估方法,整个增长过程无法跟踪和控制。测试时间和强度主要由10个研究部门的态度和决策决定,并具有一定的自我意图。
在产品的整个开发过程中,产品固有可靠性的高效增长一般是通过可靠性增强测试的实施来实现的。当产品的可靠性接近预定的可靠性增长目标时,执行模拟正常环境下的可靠性增长测试。严格控制的可靠性增长试验可以取代可靠性评估试验。可靠性增强测试的持续时间与产品开发周期的长度和开发资源的消耗直接相关。可靠性增强测试的实施时间太短,产品的可靠性远未达到预期的增长目标。需要在正常压力环境下进行长期可靠性增长测试,以达到预期的增长目标,从而延长产品开发周期。可靠性增强测试的实施耗时太长。虽然它可以使产品的可靠性远远高于10个目标的增长目标,但它消耗了太多的研发资源。
因此,在产品开发过程中,为了缩短开发周期和节约开发资源,不仅要跟踪和控制开发阶段后期的可靠性增长测试,而且ifu }_需要在可靠性增强测试中跟踪和控制产品可靠性的增长过程。可靠性增长管理是在规划产品整个开发过程的基础上,根据各种测试信息对当前产品的可靠性进行评估,并将产品可靠性的实际增长过程与计划增长过程进行比较分析,跟踪和控制产品可靠性的实际增长过程,从而达到有效提高产品可靠性、缩短开发周期、节约开发资源的目的。
在设备开发过程中可靠性要求的牵引下,研究了基座10强化试验的变加速度模型和可靠性评估方法。以变加速度模型的研究为核心内容,通过变加速度模型将可靠性增强试验数据外推至正应力环境下的失效数据,外推的增强试验数据视为一组可靠性增长试验数据,通过可靠性增长试验评估方法对产品可靠性进行评估,并从}fn实现了base 10增强试验的可靠性评估方法研究。将可靠性强化试验评估方法融入到产品的可靠性增长管理过程中,通过科学管理跟踪和控制可靠性强化试验中产品可靠性的增长过程,实现产品可靠性有目的、有计划、有效率的增长。
1.2国内外研究现状
可靠性的概念源于前十大航空公司空领域。经过20世纪20年代的快速发展,可靠性逐渐成为一门独立的学科,形成了定量描述可靠性的基本概念和方法。佐世纪和奥年代的可靠性研究逐渐深化和成熟。20世纪90年代可靠性学科的研究取得了丰硕的成果。在过去的十年中,可靠性工程向深度和跨学科方向发展。国内外可靠性领域的专家学者在可靠性测试与评估技术的研究上投入了大量的时间和精力,并取得了丰硕的成果。其中,应用可靠性增强试验、可靠性增长模型和评估方法以及可靠性增长管理所获得的研究成果可以有效支持本课题的研究。以下是对这些领域国内外研究成果的简要介绍。
2.1可靠性增强测试应用与评估研究现状
可靠性增强测试技术是20世纪90年代初在国外可靠性工程界迫切寻求实现产品高效可靠性增长的背景下提出的可靠性保证技术的新理念。该技术已成为西方发达国家军事、航空空、航空航天、电子、通信和计算机可靠性保证的重要手段,并取得了令人满意的效果。为了不断提高可靠性增强试验的效率,扩大其应用范围,确保可靠性增强试验后产品的可靠性水平更高,各国专家学者在可靠性增强试验研究方面投入了大量精力[,_ n
可靠性增强试验的应用和研究主要集中在美国。例如,波音公司在波音777的开发和波音737的改装中采用了这一技术。美国航空航天工业还利用可靠性增强测试对卫星和导弹发射井进行研究和开发测试。夸马克的可靠性加速测试中心先后完成了19个不同行业33家公司47种产品的可靠性增强测试,其中大部分是电子电气产品。测试结果相当显著[}4}欧夸马克公司在1998年[R&M会议的“HALT和HASS效应总结”中对此进行了详细阐述} 5}欧康坦拉姆达公司是世界上最大的电力设备供应商之一。十种产品的复杂性非常高,可靠性往往是其产品质量的关键因素。LAMBDA公司采用可靠性增强测试技术对新开发的产品进行研究和测试后,两年内产品合格率和维修率较过去有了显著提高。美国还在响尾蛇导弹的开发阶段成功应用了可靠性增强测试技术,以实现高效的可靠性增长[0】。自20世纪90年代中后期以来,我国在可靠性强化试验领域开展了后续研究。国防科技大学和北京航空航天大学空航空航天大学都对可靠性强化试验的理论问题进行了f}_I11专项研究,基本澄清了可靠性强化试验环境的描述和可靠性强化试验的失效机理。他们还从国外可靠性增强试验相关技术中吸取了经验教训,并对典型产品的试验方法进行了应用研究。
在可靠性强化试验评估方面,自20世纪90年代以来,国外一直在研究如何将可靠性强化试验数据应用于产品试验后的可靠性评估。一些模型已经初步建立,但还没有获得真正有效的解决方案。2005年,美国的迈克·西尔弗曼(Mike Silverman)的z-13采用了一种新的重新研究方法,并取得了一些进展。然而,直到2008年才获得一个更有效的模型,该模型被证明能够通过现场测试数据更好地评估产品的可靠性。虽然迈克·西尔弗曼(Mike Silverman)没有公布关于十点模型的具体信息,但他们的研究可以证明通过可靠性增强测试数据来评估产品的可靠性是可行的。与此同时,Fabrice Guerin等人也将加速寿命试验模型应用于可靠性增强试验评估方法的研究,将加速应力环境下的失效时间转化为正常环境下的失效时间,实现了Ifn [mo产品的可靠性评估。在中国,北京航空空航空航天大学主要研究了“十一五”期间可靠性强化试验评估模型和方法,并提出了一些研究思路。[/BR/]总体而言,国内外在可靠性强化试验的应用方面有很多研究成果,但可靠性强化试验评估技术的研究仍处于相对初级的水平。
2.2可靠性增长模型和评估方法的研究现状
可靠性增强试验和可靠性增长试验是提高产品可靠性的有效途径[\'61\' 8]。可靠性增长模型和评估方法的研究对基地10增强试验的变加速度模型和可靠性评估方法的研究具有重要的指导意义。在可靠性增长评估中,有必要根据可靠性增长试验的特点建立相应的可靠性增长模型。可靠性增长模型是可靠性增长评估的关键。目前,可靠性增长模型主要分为经典模型和贝叶斯模型。
经典可靠性增长模型主要用于大样本量的可靠性增长分析。Duane模型和AMSAA模型是最具代表性的经典可靠性增长模型。1962年,在分析大量可靠性增长测试数据的基础上,美国通用汽车公司工程师杜安(J. T.Duane)提出了杜安增长模型(Duane growth model)} } o Duane模型,该模型认为只要产品不断改进,产品的累积故障率和累积测试时间就可以近似为双对数坐标纸上的直线。1972年,在杜安模型的基础上,美国陆军装备系统分析中心的克劳(L.H.Crow)提出了基于10个非齐次泊松过程的amsaa模型[20-22],AMSAA模型给出了产品平均无故障时间的区间估计。在杜安模型和AMSAA模型的基础上,国外学者也提出了一些其他的增长模型,包括芬克尔斯坦提出的离散AMSAA模型[23、森提出的异质几何模型[24、弗里斯模型[25以及其他经典的增长模型。自20世纪80年代以来,国内学者一直在跟踪Duane模型和AMSAA模型。他们在工程实践中应用了两种经典的增长模型,并在工程应用的基础上进行了一系列创新研究。1989年,周源源提出了AMSAA-BISE模型}z}},这更具有普遍意义,为多个同步校正单元的可靠性增长评估问题提供了解决方案。田郭亮对Gompertz模型可靠性增长分析方法4和负二项分布产品可靠性增长分析方法4进行了深入研究。在杜恩模型和AMSAA模型的基础上,虞照提出了VE-Duane模型和VE-AMSAA模型,并研究了可变人群和可变环境试验数据可靠性增长的综合评价。胡瞑祥·[30]用乌鸦膨胀模型分析鱼雷的可靠性增长。
贝叶斯增长模型常用于小样本的可靠性增长试验分析。国外对贝叶斯增长模型的研究起步较早。1966年,巴洛和朔伊尔研究了产品可靠性增长试验的贝叶斯分析方法,提出了巴洛-朔伊尔增长模型} 3\'} 1977年,史密斯}3z}用贝叶斯方法讨论了成败型产品的可靠性增长,并根据无信息的先验分布建立了贝叶斯可靠性增长模型。Fard&Dietrich}33]通过对巴洛-朔伊尔增长模型和史密斯模型的仿真分析,认为这两种模型都低估了产品的实际可靠性水平。魏因里希&格罗斯}34]改进了巴洛-朔伊尔增长模型,给出了贝叶斯置信下限,并将其与原始巴洛-朔伊尔模型进行了比较。结果表明,改进模型的贝叶斯置信下限有所提高。1991年,马祖奇T AⅱSoyer R在分析史密斯模型ⅰIWeinrich-Gross模型缺点的基础上,提出了一个以狄利克雷分布为先验分布的可靠性增长模型,并进一步讨论了以狄利克雷分布为先验分布的可靠性增长计算问题。在10贝叶斯后验分布的计算过程中,应用了多模型预测控制方法。其他贝叶斯增长模型包括利用状态转移思想建立的政策模型36}和卡普兰模型[37]。在中国,国防大学的张怀瑾教授长期致力于十种贝叶斯理论和方法的研究。针对指数产品的可靠性增长问题,提出了多层先验信息下可靠性增长的贝叶斯分析方法f3sl,并对可靠性增长贝叶斯分析中先验分布的确定方法f3}1谢宏伟·[40]提出了改进的1V}、- II方法进行了深入研究,最后对可靠性水平进行了贝叶斯评估。肖玲4Y给出了指数分布下可靠性增长试验数据的分析方法。张世锋·[42]对贝叶斯小样本理论及其在武器系统中的应用进行了系统研究。李欣欣[43]对贝叶斯变化统计的准确性评价和可靠性增长评价进行了深入研究。张世锋和李荣[44]讨论了基于狄利克雷先验分布的多项式分布的可靠性和似然函数的鲁棒性。明之茂[45]讨论了基于新狄利克雷先验分布的指数寿命产品多阶段可靠性增长的贝叶斯分析方法。采用优化方法解决了新Dirichlet先验分布的超参数因物理意义模糊而难以确定的问题。后验推理采用吉布斯抽样算法,合理估计了现阶段和后续测试阶段产品可靠性的贝叶斯点估计和置信下限。
总体而言,国外关于可靠性增长模型和评估方法的研究成果很多。国内学者充分消化和吸收了国外提出的增长模型和评价方法。在此基础上,提出了新的增长模型,并系统研究了可靠性增长评价方法。国内外可靠性增长模型和评估方法的研究成果对本文的研究具有重要的支撑作用。

参考资料

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摘要8-9
摘要9[/BR/]第一章引言10-18
1.1研究背景与意义10-11
1.2国内外研究现状11-15
1.2.1可靠性强化试验应用与评估研究现状12-13
1.2.2可靠性增长模型与评估方法研究现状13-14 [/BR/] 1.2.3研究现状 第二章基于强化试验的可变加速模型研究18-29[/比尔/] 2.1共同加速模型和增长模型18-21[/比尔/] 2.1.1共同加速模型18-19[/比尔/] 2.1.2共同增长模型19-21[/比尔/] 2.2基于阿伦尼乌斯模型和杜安模型21-24[/比尔/] 2.2.1模型基本假设21-22[/比尔/] 2.2.2可变加速模型研究 2.3.2强化试验数据的外推过程26-27[/比尔/] 2.4案例分析27-28[/比尔/] 2.5本章总结28-29[/比尔/]第三章基于强化试验的可靠性评估方法研究29-45[/比尔/] 3.1基于多重异步修正AMSAA模型的可靠性增长评估方法29-34[/比尔/] 3.1.1多重异步修正AMSAA模型的最大似然估计29-31[/比尔/] 3.2基于贝叶斯方法的可靠性增长评估方法34-43
3.2.1贝叶斯方法34-36 [/BR/] 3.2.2先验信息的分类和36-37 [/BR/] 3.2.3先验分布37-39
3.2.4及时修正策略下的贝叶斯可靠性增长评估方法39-43
3.3案例分析43-44
3.4摘要44-44 4.1.2可靠性增长管理的重要性46[/比尔/] 4.1.3基于加强试验性可靠性增长管理研究的必要性46-47[/比尔/] 4.2可靠性增长计划47-52[/比尔/] 4.2.1计划增长曲线47-50[/比尔/] 4.2.2计划增长曲线50-52[/比尔/] 4.3可靠性增强试验52-57[/比尔/] 4.3.1的实施 4.3.4故障分类和故障处理方法55-57
4.4可靠性增长过程的跟踪控制57-59 [/BR/] 4.4.1增长趋势测试57-58 [/BR/] 4.4.2跟踪曲线的绘制58-59 [/BR/] 4.5本章概述59-60
第五章概述和展望60-62
5.1概述60-61 [/br的全文 你可能需要购买工程硕士论文。请到工程硕士论文频道选择: