基于混合威布尔分布的电工产品可靠性建模.pdf

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1、第51卷第5期电测与仪表V01．5lNO．52014年3月1O日ElectricalMeasurement＆InstrumentalionMar．10。2014基于混合威布尔分布的电工产品可靠性建模木杜贵平，何莉丹，张波(华南理工大学电力学院，广州510640)摘要：建立恰当的可靠性模型是可靠性分析的基础，而混合威布尔分布在分析多失效模式的电工产品寿命试验数据、建模失效分布上起着重要作用，但其引入较多未知参数制约了应用。为了提高混合威布尔分布参数估计的精确性与适用性，运用非线性最小二乘理论建立混合威布尔分布参数

2、优化估计模型，设计阻尼牛顿算法求解参数估计问题。实际算例表明该建模方法准确可行，与其他算法相比该算法收敛范围大，迭代速度较快，且具有较高的精确度。关键词：电工产品；可靠性建模；混合威布尔分布；非线性最小二乘；阻尼牛顿算法中图分类号：TM930．1文献标识码：A文章编号：1001—1390(2014)05—0021—05ReliabilityModelingofElectricalEngineeringProductsBasedonMixedWeibullDistributionDUGui—ping，HELi—d

3、an，ZHANGBo(SchoolofElectricPower，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：Appropriatereliabilitymodelisthebasisofreliabilityanalysis，andmixedWeibulldistributionplaysanim—portantroletoanalyzeelectricalengineeringproductswithmorethanonef

4、ailuremodesandmodelfailuredistribution．Theintroductionoflotsofunknownparameters，however，restrictsitsapplication．Inordertoimprovetheaccuracyofestimationofdistributionparameters，NonlinearLeastSquaretheoryisadoptedtoestablishmixedWeibullparametersestimationmode

5、l，basedonwhichDampedNewtonalgorithmisdesignedtosolvetheparameterestimationproblem．Anumericalexampleisemployedtoillustratethefeasibilityoftheproposedmethod．Comparingwithothermethods，theproposedmethodismoreaccuratewithabiggerconvergencescopeandafasteriteration

6、speed．Keywords：electricalengineeringproducts，reliabilitymodeling，mixedWeibulldistribution，NonlinearLeastSquare，DampedNewtonalgorithm0引言但对于电工产品，由于其组成器件运行环境、原材料、可靠性分析的首要问题是建立能够确切反应产制造工艺等的差异，在寿命试验中会产生多种失效模品失效机理并与寿命试验失效数据分析相符合的可式，更有可能在一个失效样本中并存多个失效模式，这靠性模型。常用的建模

7、方法是通过寿命试验获取产使得单一威布尔分布不能很好地表示出这一多样性，品失效数据，使用统计判断准则，选择最合适的统计建模精确度较低。为了很好地拟合这一类多失效模式分布模型，统计分布模型的精确度决定了可靠性建的寿命数据，大量的改进威布尔分布模型被开发和研模的准确度。究：Murthyl3和Phaml4总结了威布尔分布模型的拟合单一威布尔分布是可靠性建模中常用的一种分特眭，并针对试验数据如何选择恰当失效分布给出了布，由于其理想的数据拟合特性已被广泛地应用去建议；Jiang_5研究了三种不同的模型：混合模型、竞争建模大

8、量的机械、电子元件因疲劳而产生的失效¨。风险模型和组合模型，每个模型都涉及两重威布尔分布，并详细讨论了三种模型的概率图特性；Attardi6提基金项目：国家自然科学基金资助项目(50977033)；出了汽车零部件的失效分布符合混合威布尔分布；Bu—广东省教育部产学研结合项目(201lA090100021)；广州市科技支撑计划(20lOJ—D00241)car讨论了rt重混合威布尔分布在