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基于威布尔分布的机械加速寿命试验优化与可靠性统计分析

作者：游达章,刘航,张业鹏. 日期：2023-07-18/span> 浏览：372 查看PDF文档

基于威布尔分布的机械加速寿命试验优化

与可靠性统计分析*

游达章1,2,刘航1,2,张业鹏1,2

(1.湖北工业大学机械工程学院,湖北武汉 430068;

2.湖北省现代制造质量工程重点实验室,湖北武汉 430068)

摘要:机电产品加速寿命试验中存在试验效率不高,且试验数据有效性较低的问题,为此,对基于威布尔分布型机械产品恒定应力加速寿命试验进行了优化设计方面的研究。首先,假定威布尔分布型试验样品在各试验应力水平下失效机理保持不变,且其特征寿命与各试验应力水平之间符合广义对数线性方程,在此基础上建立了定时截尾恒定应力加速寿命试验可靠性统计模型;然后,在试验样本总量保持一定的情况下,以各应力水平下的试样分配比例及试验应力水平数为优化变量,同时根据D最优设计理论,以“各试验应力下得到的Fisher信息矩阵最大,且机械产品中位寿命估计值的方差最小”为优化目标,对威布尔分布型机械产品定时截尾恒定应力加速寿命试验方案进行了优化设计;最后,以某型机械产品为例进行了仿真模拟试验与算例分析,以验证加速寿命试验优化方法的有效性与可行性。研究结果表明:所提出的定时截尾恒定应力加速寿命试验优化设计方法是可行和有效的。

关键词:加速寿命试验;优化设计;机械产品可靠性;Fisher信息矩阵;定时截尾恒定应力;可靠性统计模型;期望最大算法

中图分类号:TH17;TB114.3文献标识码:A文章编号:1001-4551(2023)05-0664-09

本文引用格式:

游达章,刘航,张业鹏.基于威布尔分布的机械加速寿命试验优化与可靠性统计分析［J］.机电工程,2023,40(5):664-672.

YOU Da-zhang, LIU Hang, ZHANG Ye-peng. Optimization design and reliability statistical analysis of mechanical accelerated life test based on Weibull distribution［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2023,40(5):664-672.