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基于正态分布的双应力交叉步阶试验仿真研究

作者:时间:2009-04-24来源:网络收藏

摘要:首先针对高可靠、长寿命电子装备的可靠性评估问题,提出一种新的试验方法――双交叉步阶试验。而后在正态下,通过理论模型的建立,运用Monte―Carlo仿真对该试验的试验效率问题进行深入研究,分析得出形状参数口、寿命特征参数μ与加速效率指标之间的基本关系。结果表明在实际试验条件下,双交叉步降试验与双交叉步加试验相比,其试验效率是十分明显的。
关键词:加速寿命试验;双应力交叉步阶;蒙特卡洛仿真;正态

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/192080.htm


0 引 言
在文献中提出了一种新的双应力加速寿命试验方法――双应力交叉步阶试验,在指数形式下对该试验方法的核心思想进行了详细阐述,之后对其统计分析方法进行了研究。但现代电子装备的失效寿命很多情况下服从正态分布,因此,在此分布形式下研究双应力交叉步阶试验具有重要的现实意义。


1 问题描述
这里将双应力交叉步降加速寿命试验(Double―Crossed Step―down―Stress Accelerated Life Tes―ting,DCSDS―ALT)与双应力交叉步进加速寿命试验(Double―Crossed Step―up―Stress AcceleratedLife Testing,DCSUS―ALT)统称为双应力交叉步阶加速寿命试验(Double―Crossed Step―Stress Accel―erated Lire Testing,DCSS―ALT)。从定义可以看出,双应力交叉步阶试验同样包含两种截尾方式,即定数截尾双应力交叉步阶试验与定时截尾双应力交阶步降试验。
文献已经对双应力交叉步加试验进行了详细研究,这里就不再赘述,相关知识和结论均可在文献中进行查询。双应力交叉步降试验作为一种新的试验方法,其理论体系还有许多有待完善的地方。在此,首先对双应力交叉步降试验的相关内容进行简单介绍。


2 双应力交叉步降试验方法
2.1 双应力交叉步降试验的实施步骤
(1)首先确定两个加速应力(分别记为S1,S2)及每个应力所取的应力水平:

式中,l和k分别是两个加速应力的水平数;(S10,S2O)为产品的正常应力水平,这样第一应力的第i个水平与第二个应力的第j个水平的搭配(S1i,S2j)称为应力水平组合,简称为水平组合(i,j)(i=1,2,…,l;j=1,2,…,k)。
(2)从一批产品中随机抽取n个样品,首先放在最高应力水平组合(l,k)下进行定数截尾寿命试验,等到rlk个样品失效时,将其中一个应力(如第一应力)水平降低1级,而另一应力(如第二应力)仍固定在原水平上,对剩余的n―rlk个样品在水平组合(l一1,k)下再进行定数截尾寿命试验,待到r(l-1)k个样品失效时,再将应力水平组合调至(l一1,k一1),然后对剩下的n―rlk一r(l-1)k个样品在水平组合(l一1,k一1)下继续进行定数截尾寿命试验。如此重复下去,直到在最低应力水平组合(1,1)下有r11个失效为止。
2.2 双应力交叉步降试验的特点
(1)每步只降低一个应力水平,两个应力水平交叉降低,其水平组合变动的轨迹如图1所示。

(2)假如两个应力的水平数分别为l和k,显然有|l一k|≤1,于是DCSDS―ALT由h=l+k一1步组成,其h个水平组合全体记为D,即:


其中每一步失效数rij都要事先给定。
(4)在DCSDS―ALT中,n个样品经过h步应力水平转换,可得到一批失效数据。譬如,在水平组合(i,j)下的失效数据记为:


这些失效时间都是从水平组合(l,k)开始算起到水平组合(i,j)为止。
(5)DCSDS―ALT较恒加试验所需的试验样品数大大减少,前者最少需要12个,而后者一般至少需要20个。另外,在试验效率上DCSDS―ALT较双应力交叉步加试验也具有较大优势,下面将通过具体的仿真实例给予验证。


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关键词: 分布 仿真研究 应力

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