装备加速试验与快速评价

第1章 概论 1
1.1 引言 1
1.1.1 寿命评价的发展需要 1
1.1.2 加速试验技术的兴起与发展 2
1.2 加速试验与寿命评价的研究现状 3
1.2.1 国外研究现状 3
1.2.2 国内研究现状 5
1.3 现有寿命评价技术 12
1.3.1 常用评价方法 12
1.3.2 基于贮存历史数据的贮存寿命评价方法 14
1.3.3 加速退化试验方法 17
1.3.3.1 基于失效物理的加速退化模型 20
1.3.3.2 基于统计数据的加速退化模型 21
1.3.3.3 基于失效物理的加速退化数据处理方法 22
1.3.3.4 基于数理统计的加速退化数据处理方法 23
1.3.4 基于灰色模型理论的加速退化模型 24
1.3.4.1 灰色模型理论原理 24
1.3.4.2 灰色建模分类 25
1.4 全书的结构介绍 25
参考文献 26
第2章 基础知识 28
2.1 寿命基本知识 28
2.1.1 基本术语和定义 29
2.1.2 统计理论基础 30
2.1.3 统计原理——可靠性数学 30
2.2 寿命分布 30
2.2.1 指数分布模型 31
2.2.2 单参数指数分布 31
2.2.3 双参数指数分布 32
2.2.4 威布尔分布模型 32
2.2.5 对数正态分布模型 34
2.3 寿命度量方法 34
2.3.1 贮存可靠度与可靠寿命 34
2.3.2 免维修期的确定 35
2.3.3 维修间隔期的确定 37
2.3.4 贮存寿命分析 37
2.3.5 使用寿命分析 39
2.4 寿命指标体系 43
2.4.1 贮存期寿命之间的关系 43
2.4.2 电子整机加速贮存试验分析 45
2.4.3 评价基准 47
2.5 数据异值的检验 47
2.5.1 指数分布异值检验 47
2.5.1.1 完全样本 47
2.5.1.2 截尾样本 49
2.5.2 威布尔分布异值检验 51
2.5.2.1 完全样本异值检验 51
2.5.2.2 截尾样本*小值异常检验 52
2.5.3 对数正态分布异值检验 52
2.5.3.1 样本只含一个可疑值 52
2.5.3.2 样本含有两个可疑值 53
2.5.3.3 样本中有多个可疑值 53
2.5.4 时间频率直方图 55
2.6 4.5模型参数的估计 55
2.6.1 指数分布模型参数估计 55
2.6.1.1 参数的点估计 56
2.6.1.2 参数的区间估计 58
2.6.1.3 双参数指数分布 59
2.6.2 威布尔分布模型参数估计 59
2.6.2.1 参数的点估计 59
2.6.2.2 参数的区间估计 79
2.6.3 对数正态分布模型参数估计 81
2.6.3.1 参数的点估计 81
2.6.3.2 参数的区间估计 83
2.6.4 4.5.4其他求解模型参数的方法 84
2.6.4.1 图形拟合方法 84
2.6.4.2 贝叶斯方法 84
2.7 4.6模型符合性检验 85
2.7.1 4.6.1指数分布拟合优度的检验 85
2.7.1.1 4.6.1.1 605- 检验法 85
2.7.1.2 Gendenko检验法 86
2.7.1.3 χ2检验法 86
2.7.2 威布尔分布模型拟合优度的检验 87
2.7.2.1 范-蒙特福特法检验法 87
2.7.2.2 χ2检验法 88
2.7.3 对数正态分布模型拟合优度的检验 90
2.7.3.1 W检验法 90
2.7.3.2 D检验法 90
2.7.3.3 偏度检验 91
2.7.3.4 峰度检验 92
2.7.3.5 其他检验方法 92
2.7.4 通用拟合优度检验方法 94
2.8 多模型优选鉴别 97
2.8.1 单一准则模型优选方法 97
2.8.2 多准则模型优选方法 99
2.9 贮存可靠性的评估与预测 99
2.9.1 MTTF评估 99
2.9.2 贮存可靠度评估 100
2.9.3 贮存可靠性预测 100
2.10 贮存可靠度预测应用案例 102
2.10.1 可靠度估计 102
2.10.2 模型初选 106
2.10.3 模型参数估计 106
2.10.4 单个模型拟合优度检验 118
2.10.5 多个模型优选 126
2.10.6 可靠度预测 128
参考文献 130
第3章 加速寿命试验 131
3.1 加速寿命试验概述 131
3.2 典型应力加速寿命试验模型 135
3.2.1 热老化模型 135
3.2.2 热疲劳模型 136
3.2.3 机械疲劳模型 137
3.2.4 湿热老化模型 137
3.2.5 其它加速寿命模型 137
3.3 典型加速寿命试验模型解析 137
3.3.1 热老化模型解析 137
3.3.2 热老化模型解析 137
3.3.3 热疲劳模型解析 138
3.3.4 机械疲劳模型解析 138
3.3.5 湿热老化模型解析 138
3.3.6 综合应力加速模型 138
3.3.7 其它加速寿命模型解析 138
3.4 典型寿命分布模型 138
3.5 寿命评价准则研究 138
3.5.1 薄弱环节的确定原则 138
3.5.2 8.3.2修理措施的确定原则 138
3.5.3 首翻期的确定原则 139
3.5.4 贮存寿命的确定原则 139
参考文献 140
第4章 加速退化试验 140
4.1 加速退化试验概述 142
4.2 国内外研究现状 142
4.3 性能参数退化预测模型 145
4.3.1 性能参数退化预测概率统计模型 148
4.3.2 能参数退化预测智能算法模型 148
4.3.3 性能参数退化预测时间序列模型 148
4.3.4 性能参数退化预测其他模型介绍 148
4.4 典型性能参数退化预测模型解析 148
4.4.1 布朗漂移运动模型解析 148
4.4.2 灰色系统理论模型解析 149
4.4.3 滤波算法模型解析 149
4.4.4 神经网络模型解析 149
4.4.5 其他预测模型解析 149
4.5 加速退化试验数据分析 149
4.5.1 基于布朗漂移运动－阿伦尼斯模型数据分析 150
4.5.2 基于灰色系统理论－阿伦尼斯模型数据分析 156
4.5.3 具有时间调节因子的加速退化模型数据分析 168
4.5.4 其他加速退化模型数据分析 168
4.6 加速退化试验的应用 168
4.6.1 加速退化试验应用对象与范围 168
4.6.2 基于性能参数退化的超差时间预测 168
4.6.3 基于性能参数退化的可靠寿命预测 168
4.7 加速退化试验典型案例 168
4.7.1 加速退化试验大纲案例 168
4.7.2 加速退化试验报告案例 168
参考文献 168
第5章 整机加速因子评估 169
5.1 整机加速研究现状及分析 171
5.2 整机加速试验基本类型 172
5.2.1 以产品的失效模式划分 172
5.2.2 以产品的应力加载方式划分 173
5.3 加速因子的分析与评估方法 175
5.3.1 加速因子的定义与内涵研究 176
5.3.2 激活能的含义与演变 178
5.3.3 常用寿命分布的加速因子 178
5.3.3.1 指数分布加速因子计算 178
5.3.3.2 威布尔分布加速因子计算 179
5.3.3.3 对数正态分布加速因子计算 179
5.3.4 常用加速模型及其加速因子 180
5.3.4.1 阿伦尼斯加速模型下的加速因子 180
5.3.4.2 逆幂律加速模型下的加速因子 181
5.3.4.3 单应力艾林加速模型下的加速因子 181
5.3.5 基于可靠性预计模型的元器件加速因子评估 182
5.3.6 基于故障物理仿真的电子组件加速因子评估 183
5.3.7 基于可靠性预计模型的电子设备加速因子评估 183
5.4 加速寿命试验应用 185
5.4.1 现有标准的加速寿命试验思想介绍 185
5.4.2 加速寿命试验应用对象与范围 185
5.4.3 基于加速寿命试验的工作可靠性指标考核 185
5.4.4 基于加速寿命试验的贮存寿命指标考核 185
5.4.5 基于加速寿命试验的贮存可靠度指标考核 185
5.5 加速寿命试验方案的制定 185
5.5.1 整机加速贮存寿命试验综合解决方案 185
5.5.2 加速寿命试验方案要素 188
5.5.3 加速寿命试验大纲模版 189
5.5.4 整机贮存可靠度评估和预测 189
5.6 整机级加速建模研究 189
5.6.1 电子整机加速因子的求解 189
5.6.2 电子整机贮存加速因子推导流程归纳 192
5.6.3 电子整机贮存加速因子评估简化流程研究 193
5.7 电子整机级加速建模的应用 198
参考文献 203
第6章 火工品加速试验 204
6.1 火工品路基本介绍 204
6.1.1 火工品分类 204
6.1.2 火工品主要性能参数 204
参考文献 204
第7章 材料类产品加速试验 204
7.1 橡胶材料基础 206
7.2 数学模型及参数求解 207
7.3 退化模型参数求解 208
7.3.1 线性化方程截距al和斜率bl求解 208
7.3.2 退化模型参数Al和Kl求解 210
7.3.3 线性相关系数rl求解 210
7.3.4 线性相关性检验 210
7.4 加速模型参数求解 211
7.4.1 线性化方程截距c和斜率d求解 211
7.4.2 加速模型参数Z和E求解 211
7.4.3 线性相关系数求解 212
7.4.4 线性相关性检验 212
7.5 修正参数F的计算 212
7.5.1 拟合值的计算 212
7.5.2 累积误差的计算 213
7.5.3 退化模型修正参数f的优化 213
7.6 预测条件的确定 216
7.7 温度基准TD的确定 216
7.8 频数因子AD的确定 218
7.8.1 Tl与Al存在线性相关时 218
7.8.1.1 线性模型参数解算 218
7.8.1.2 线性相关系数求解 218
7.8.1.3 线性相关性检验 219
7.8.1.4 Ad外推预测 219
7.8.2 Tl与Al无线性关系时 219
7.9 KD置信区间的估计 220
7.9.1 Kd均值的求解 220
7.9.2 V的标准离差求解 220
7.9.3 V的置信界限求解 221
7.9.4 置信下限Kbl的求解 221
7.10 产品寿命评估 221
7.11 目标年限TM下的平均性能PBM求解 221
7.12 目标年限TM下的性能下限PBLM求解 221
7.13 临界性能的超差时间求解 222
7.14 橡胶产品寿命数据处理流程 222
7.15 数据处理流程图 222
7.16 数据处理步骤 222
7.17 备注 1
7.18 标准中存在的错误 1
7.19 标准存在的问题 1
7.20 标准值得优化的地方 1
7.20.1 印制板分类 2
7.20.2 印制板主要性能参数 2
参考文献 2
第8章 板级电路寿命特征检测分析 3
8.1 板级电路基本介绍 3
8.1.1 印制板分类 3
8.1.2 印制板主要性能参数 3
8.2 IPC标准板级电路检测分析方法介绍 3
8.2.1 资格认证和工艺能力评定检测项目 3
8.2.2 质量一致性检测项目 3
8.2.3 可靠性评估检测项目 3
8.3 GJB标准板级电路检测分析方法介绍 3
8.3.1 材料检验 3
8.3.2 鉴定试验 3
8.3.3 工序检验 3
8.3.4 质量一致性检验 3
8.4 板级电路寿命8