加速退化數據建模與統(tǒng)計分析方法及工程應用

目錄
《博士后文庫》序言
前言
第1章 緒論 1
1.1 背景介紹 1
1.2 加速退化試驗技術概述 2
1.2.1 加速退化試驗技術 2
1.2.2 加速退化試驗在產品壽命周期中的運用 2
1.2.3 基于加速退化數據的壽命預測 4
1.2.4 壽命預測結果的準確性驗證 6
1.2.5 加速試驗方案的優(yōu)化設計 7
1.3 主要研究內容 8
1.3.1 現有研究的不足 9
1.3.2 本書的組織結構 10
參考文獻 11
第2章 加速退化數據建模與統(tǒng)計分析的基礎問題 16
2.1 基本概念 16
2.1.1 可修產品與不可修產品 16
2.1.2 個體壽命與總體壽命 16
2.1.3 典型退化失效模式與機理 17
2.2 基礎理論與方法 19
2.2.1 加速退化數據建模與統(tǒng)計分析的主要內容 19
2.2.2 加速退化數據建模的基本步驟 20
2.2.3 加速退化數據建模的基本理論 21
2.2.4 加速退化數據建模的主要方法 23
2.2.5 加速退化數據統(tǒng)計分析的主要方法 30
2.2.6 加速退化試驗優(yōu)化設計的核心問題 33
參考文獻 34
第3章 基于加速退化試驗數據的總體壽命預測方法 41
3.1 引言 41
3.2 基于偽壽命分布模型的預測方法 41
3.2.1 建模思路 41
3.2.2 性能退化建模 42
3.2.3 參數的加速模型 43
3.2.4 常應力下的性能退化模型 44
3.2.5 常應力下的偽壽命分布模型 44
3.2.6 案例應用 45
3.3 基于退化量分布模型的預測方法 51
3.3.1 建模思路 51
3.3.2 退化量分布建模 52
3.3.3 參數的加速模型 53
3.3.4 常應力下的退化量分布模型 54
3.3.5 常應力下的壽命預測 55
3.3.6 案例應用 56
3.4 基于隨機過程模型的預測方法 60
3.4.1 建模思路 60
3.4.2 基于Wiener過程模型的預測方法 60
3.4.3 案例分析1 66
3.4.4 案例分析2 69
3.4.5 基于Gamma過程模型的預測方法 74
3.4.6 案例分析 3 76
3.5 本章 小結 78
參考文獻 79
第4章 基于加速退化先驗信息的個體壽命預測方法 81
4.1 引言 81
4.2 基于加速因子的先驗數據折算 82
4.2.1 加速因子求解 82
4.2.2 先驗數據折算 85
4.2.3 折算方法驗證 85
4.3 基于Wiener過程的Bayes方法 87
4.3.1 個體剩余壽命預測模型 87
4.3.2 共軛先驗分布下的Bayes統(tǒng)計推斷 88
4.3.3 非共軛先驗分布下的Bayes統(tǒng)計推斷 95
4.3.4 案例應用與分析 98
4.4 基于Gamma過程的Bayes方法 105
4.4.1 個體剩余壽命預測模型 105
4.4.2 共軛先驗分布下的Bayes統(tǒng)計推斷 106
4.4.3 非共軛先驗分布下的Bayes統(tǒng)計推斷 107
4.4.4 案例應用與分析 108
4.5 本章 小結 113
參考文獻 113
第5章 加速退化試驗中的一致性驗證方法 115
5.1 基于加速試驗數據統(tǒng)計分析的失效機理一致性驗證 115
5.2 失效機理一致性驗證方法 116
5.2.1 參數一致性檢驗的關系式 116
5.2.2 假設檢驗方法 118
5.2.3 基于隨機過程模型的失效機理一致性檢驗 121
5.2.4 基于偽壽命分布模型的失效機理一致性檢驗 125
5.2.5 基于退化量分布模型的失效機理一致性檢驗 128
5.2.6 研究結論 131
5.3 模型準確性與可靠度評估結果一致性的驗證方法 131
5.3.1 驗證流程 132
5.3.2 Wiener-Arrhenius加速退化模型 133
5.3.3 模型的準確性驗證 135
5.3.4 可靠度評估結果的一致性驗證 136
5.3.5 案例分析 139
5.3.6 研究結論 145
參考文獻 146
第6章 加速退化試驗方案優(yōu)化設計方法 148
6.1 引言 148
6.2 加速退化試驗方案優(yōu)化設計方法 149
6.2.1 加速退化建模與參數估計 149
6.2.2 試驗方案優(yōu)化的數學模型構建 153
6.2.3 試驗方案優(yōu)化的數學模型解析 156
6.2.4 案例應用 157
6.2.5 研究結論 160
6.3 加速可靠性驗收試驗方案優(yōu)化設計方法 160
6.3.1 問題描述 160
6.3.2 加速應力可靠性驗收試驗的截止時間 162
6.3.3 構建加速應力可靠性驗收試驗的方案優(yōu)化模型 166
6.3.4 優(yōu)化模型解析及尋優(yōu)算法 169
6.3.5 仿真試驗 170
6.3.6 案例應用 171
6.3.7 研究結論 179
6.4 本章 小結 180
參考文獻 180
第7章 加速退化數據建模與統(tǒng)計分析方法綜合運用 181
7.1 產品壽命預測技術框架 181
7.2 技術框架運用-1 183
7.2.1 問題描述 183
7.2.2 加速因子不變原則 183
7.2.3 逆高斯退化模型 184
7.2.4 失效機理一致性驗證 186
7.2.5 加速退化建模與可靠性評估 188
7.2.6 仿真試驗 189
7.2.7 案例應用 191
7.2.8 研究結論 196
7.3 技術框架運用-2 196
7.3.1 問題描述 196
7.3.2 可靠壽命預測模型 197
7.3.3 個體剩余壽命預測模型 198
7.3.4 參數估計方法 200
7.3.5 案例應用 203
7.3.6 研究結論 208
7.4 技術框架運用 -3 209
7.4.1 問題描述 209
7.4.2 性能退化建模及模型驗證 210
7.4.3 失效機理一致性檢驗 213
7.4.4 參數的加速模型及模型驗證 215
7.4.5 可靠壽命預測 217
7.4.6 剩余壽命預測 220
7.4.7 研究結論 223
參考文獻 224
附錄 225
附錄A Wiener-Arrhenius加速退化模型的參數估計算法 225
附錄B 求解Wiener過程超參數的EM算法 226
附錄C IG-Arrhenius加速退化模型的參數估計算法 228
附錄D 求解IG過程超參數的EM算法 229
編后記 232