步进应力加速寿命的试验及检验

郑卫武，郑海鹰

(温州大学数学与信息科学学院，浙江温州 325035)

步进应力加速寿命的试验及检验

郑卫武，郑海鹰†

(温州大学数学与信息科学学院，浙江温州 325035)

在指数分布场合下，根据步进应力加速寿命，进行定时转换应力，将不同应力下的产品失效数据转换成在恒定应力下的数据，然后利用恒定应力的计算方法得出正常应力下的平均寿命的可靠性．最后通过得出的可靠性数据对产品进行检验．

步进应力；加速寿命试验；检验；指数分布

随着社会的进步，科技的发展，人们对机械产品性能的要求也越来越高，这使得该行业的竞争也越来越激烈，因此，在生产之前，生产商需要对产品的可靠性有所了解．但在一般情况下，产品的性能非常高，或许几年也不会失效，如果厂家通过几年的可靠性试验才生产出这种产品，则这种产品也差不多快被淘汰了，因此，加速研究产品的可靠性很有必要．从文献[1]可知加速寿命的方法有3种，第一种是恒定应力加速寿命，第二种是步进应力加速寿命，第三种是序进应力加速寿命．其中，恒定应力的试验比后两种试验需要更多的产品，而第三种则需要性能更高的仪器来实现，因此，一般情况下都是用第二种方法．本文对一批产品进行步加试验，这种产品在一定电压下的寿命服从指数分布[2-4]，且应力越大越容易失效，因为产品失效都是因同一种应力加大而失效的．在处理数据时，就考虑次序统计量，将步加的数据转化成恒加的数据[5]，然后利用恒定应力的计算方法得出正常应力下该产品的平均寿命的可靠性数据．

1 试验基本假设

在指数分布场合下，步加试验注意事项如下：

假设2 从一批产品中随机抽取n个产品进行步加试验，每步对未失效产品继续在下一级应力水平进行试验．在事先规定的时间到达时，把应力水平转换到高一级应力水平，即进行定时转换步加试验．

2 统计分析

3 步加定时截尾样本下的点估计

4 模型建立及模型假设有效性检验

我们从一个生产线得到150个二极管，为了解产品的可靠性水平，用4组不同的电压，都高于正常电压（＞28 V）的定时转换步进应力加速寿命试验，在不同电压下各个失效的时间数据如表1所示．

取当应力水平为最低时（38 V）的数据进行有效性检验．指数分布拟合检验中的小样本失效检验公式为：

表1 定时步加试验数据

5 数据处理

本文在这次步加试验后，又安排了一次验证试验．取200支同类产品，加反电压29 V（＞28 V）工作800 h，结果无一失效．

因为

所以有：

用上面步加试验数据给出29 V条件下失效率的单侧上限．仍取1-α=0.9，有：

[1] 赵宇, 杨军, 马小兵. 可靠性数据分析教程[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2009: 171-195.

[2] 仲崇新, 峁诗松. 指数分布场合下加速寿命试验的Bayes方法[J]. 高校应用数学学报: A辑, 1993, (4): 376-385.

[3] 曹晋华, 程侃. 可靠性数学引论[M]. 北京: 高等教育出版社, 2006: 368-369.

[4] 峁诗松. 指数分布场合下步进应力加速寿命试验的统计分析[J]. 应用数学学报, 1985, (3): 311-316.

[5] 马海训, 李彩霞. 加速寿命试验数据分析[M]. 石家庄: 河北科学技术出版社, 1998: 63-88.

Step-Stress Accelerated Life Testing and Its Inspection

ZHENG Weiwu, ZHENG Haiying
(College of Mathematics and Information Science, Wenzhou University, Wenzhou, China 325035)

Under different index distribution situations, stress was timely converted in step-stress accelerated life tests to obtain failure data of products under different stresses, which were accordingly converted into the data under constant-stress. Then, reliabilities of products’ average life expectancy under normal stress were achieved with these data by using constant-stress calculation method. At last, products could be inspected by the achieved reliability data.

Step-Stress; Accelerated Life Test; Inspection; Index Distribution

O213

A

1674-3563(2012)06-0013-06

10.3875/j.issn.1674-3563.2012.06.003 本文的PDF文件可以从xuebao.wzu.edu.cn获得

(编辑：王一芳)

2011-11-18

郑卫武(1983- )，男，江西上饶人，硕士研究生，研究方向：系统可靠性．† 通讯作者，wzzhying@ 163.com