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1、2009年5月北京航空航天大学学报May2009第35卷第5期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsVol.35No.5产品性能可靠性评估的时序分析方法尤琦赵宇马小兵(北京航空航天大学工程系统工程系,北京100191)摘要:针对航空航天产品高可靠性、长寿命的特点,通过综合时序模型对随机序列自拟合性强与短期预测精度高的优点,提出了两类基于性能退化数据的产品可靠性评估时序模型方法.首先,从性能退化量分布的角度出发,在假设退化量分布类型不
2、随时间变化的前提下,利用时间序列建立了性能退化分布参数的分析模型,进而根据可靠度与性能退化量分布的关系进行可靠性评估.然后,从退化轨迹的角度出发,对所有样本的退化轨迹进行时序分析与建模,外推伪失效区间与伪失效寿命值,进而采用完全寿命试验数据的统计方法进行可靠性评估.最后,对某金属材料疲劳裂纹扩展数据进行可靠性评估与寿命预测,结果表明该方法具有良好的稳健性.关键词:可靠性;时序模型;退化量分布;退化轨迹中图分类号:TB114.3文献标识码:A文章编号:1001-5965(2009)05-0644-05P
3、erformancereliabilityassessmentforproductsbasedontimeseriesanalysisYouQiZhaoYuMaXiaobing(Dept.ofSystemEngineeringofEngineeringTechnology,BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Beijing100191,China)Abstract:Timeseriesmodelhastheadvantageofstrongsel
4、f-adjustmentforstochasticprocessandhighprecisionforprediction.Forthehigh-reliabilityandlong-lifeproductsinthefieldofaeronau-ticsandastronautics,twomethodsbasedontimeseriesmodelwereproposedtoevaluatereliabilityandpredictlifetimeusingperformancedegradatio
5、ndata.Firstly,assumingthatthedegradationmeas-urefollowsthesamedistributionfamilybutitsparametersmaychangewithtime.Non-stationarytimeserieswereusedtofitdistributionparameters.Accordingtotherelationbetweenreliabilityanddegradationmeasuredistribution,theco
6、rrespondingreliabilityfunctionsweredeveloped.Then,deg-radationpathsofallsamplesweredescribedbytimeseriesmodel.Falsefailureintervalandthefalselifetimevaluecouldbepredictedandreliabilitywasobtainedbystatisticalmethodfromcompletelife-timetestdata.Finally,t
7、healloyfatiguecrackdatawasusedtoevaluatereliabilityandpredictlife-time,andthereasonableresultsshowthattheproposedmethodhasbetterrobustness.Keywords:reliability;timeseriesmodel;degradationmeasuredistribution;degradationpaths传统的可靠性评估通常是基于产品的故障或加速寿命试验来获取失效
8、寿命时间,这对传统的寿命终态特征进行的.而随着产品设计、制造水平可靠性评估方法提出了要求.然而对诸如疲劳、磨的提高以及新技术、新材料与新工艺的不断涌现,损、腐蚀、老化等产品故障模式,则可以通过对其现代装备正逐步朝着高可靠、长寿命的方向发展.使用过程中性能指标(如裂纹长度、磨损质量、腐使得产品在允许的时间内难以通过寿命试验甚至蚀深度等)随时间表现出的动态变化规律进行分收稿日期:2008-08-10基金项目:国家部委基金资助项目(914A19039106HK
