寿命的可靠性综论(一)

根据GJB451A-2005的定义,使用寿命是产品使用到无论从技术上还是经济上考虑都不宜再使用,而必须大修或报废时的寿命单位数。更具体一些,产品的(可)使用寿命是指从产品制造完成到出现不能修复(或不值得修复)的故障或不能接受的故障率时的寿命单位数。所以使用寿命与期间的故障率能否被用户接受密切相关,使用寿命期间的故障率与用户及生产方的维修后勤策略又密切相关。平均寿命不能代表使用寿命。只有产品寿命为指数分布时,故障率才为常数,正好是平均寿命的倒数。但当产品寿命不为指数分布时,平均寿命并不能使用户了解故障率,可靠寿命同样不能使用户了解故障率。在偶然故障期及耗损故障期,寿命的统计规律常用三参数(或两参数)Weibull分布、正态分布或对数正态分布描述。本文讨论在不完全子样情况下偶然故障期λ(t)的规律及根据能接受的故障率λ*确定使用寿命T*的统计方法。其后,讨论不完全子样情况下,耗损故障期确定百分寿命(p寿命)的统计方法,通过外推估计使用寿命(包括贮存寿命)的加速试验统计方法及在故障率λ(t)已知下的维修策略。     

威布尔分布多元回归分析方法

提出威布尔分布多元回归分析方法,建立回归参数的最佳无偏整体估计及其协方差公式,给出威布尔分布、极值分布和正态分布的百分位值(如可靠寿命和安全强度)的置信限估计。传统的多元回归分析只适用于正态分布和完全数据的情况,而本文则将其推广到威布尔分布、极值分布和截尾数据的情况。与传统的成组试验和最佳线性无偏估计方法相比,本文方法可以将不同条件的试验数据作为一个整体进行统计推断,能够全面开发利用不同条件下试验数据之间的横向信息,在试样数相同的情况下,具有更高的估计精度,而在精度相同的条件下,则可以节省大量试样。      

不完全数据回归分析方法

基于不完全数据顺序统计量,提出一种不完全数据回归分析方法。建立不完全数据回归方程,给出回归系数的最佳无偏整体估计及其协方差矩阵。文中详细讨论了工程中常见的极值分布、Weibull分布和正态分布的等尺度和非等尺度(或异方差)线性回归分析。该方法可以将各个不同状态下的不完全数据作为一个整体进行统计分析,具有信息量大、精度高的特点。      

性能参数型航天器机构的可靠性试验评定方法

针对性能参数型航天器机构的工作特点以及试验测试手段的可行性,提出一种适用其可靠性评定的工程化方法。该方法对确定产品可靠性特征量的关键参数进行测量,并根据对产品工作情况的分析,确定与产品无故障工作情况相应的容许值范围。通过样本观测值利用数理统计方法计算产品的可靠性置信下限。算例表明,在精度满足工程计算要求的情况下,本方法可以相当简单地评定出产品的可靠性置信下限,满足航空航天类产品可靠性评定的工程需要     

月面环境三维激光SLAM技术

同步建图与定位（SLAM）可实现月球车在未知复杂月面环境下的定位与导航,月球表面由陨坑、石头等起伏地形构成,缺乏树木、建筑物等地面存有的显著特征,大量特征不显著的点云数据会对月球车定位精度和实时性造成影响。本文提出了一种针对月面环境的显著特征点云提取方法以及基于曲面定位能力估计的增量式优化算法,通过Fisher信息矩阵计算曲面定位能力指标,获取机器人位姿估计的不确定性测量,利用增量式的SLAM方案进行优化,用于提高定位精度与实时性。通过在Gazebo （物理仿真平台）仿真场景下的测试,验证了算法性能。     

基本维修作业工时的数据处理

根据基本维修作业时间的统计分析特点,提出了基本维修作业工时数据的处理方法。该方法明确了维修作业工时数据采集后的筛选和补充方法,按照数理统计方法处理数据的一般流程,给出了本处理方法中的样本数据常用统计量,阐述了基本维修作业工时数据分布的确定方法,提出了基本维修作业工时的计算方法和评价原则。该方法可以显著提高数据的有效性和可信性,处理后的采样数据主要用于建立基本维修作业工时数据库,奠定数字化维修作业平台建设的基础。     

正态分布规律下尺寸链设计分析

为了提供尺寸链评判的量化依据、优化尺寸链关联尺寸的设计、降低零件加工成本,提出了一种新的基于正态分布规律的概率法尺寸链设计方法。通过概率法分析可知尺寸在设计公差范围内的分布规律服从正态分布,推导出在尺寸链中封闭环也服从正态分布,从而得出封闭环在设计要求区间内的概率值,进而评判机械装配中的间隙、干涉等是否具有合理性。结果表明：该尺寸链设计法可根据封闭环在设计要求区间的实际情况以概率值进行量化,从而使尺寸链设计的评判更加具体化;封闭环的区间概率值与尺寸链中的组成环可进行关联,因而对组成环的各零件尺寸进行调整优化,以提高封闭环的区间概率;对封闭环区间概率过低的情况,给出了在尺寸链中增加调整垫的设计方法和原则。     

基于贝叶斯估计的特征事件判别方法研究

针对利用遥测指令参数进行特征事件自动判别时,现有方法忽略了数据源之间相互印证的条件,仅依据测量值相同来判别特征事件的发生时间,存在一定的误判概率,提出了一种基于贝叶斯估计的特征事件判别方法。方法不仅利用了当前数据源的测量值,同时还兼顾特征事件固有的先验分布信息,能够有效提高自动判别的准确率。首先,通过对特征事件数据源的内涵进行分析,得出了不同数据源相互印证的条件;其次,通过对历史数据进行统计分析,建立了特征事件发生时间的正态分布概率模型,并以此为基础提出了基于贝叶斯最大后验估计算法,设计了完整的特征事件判别方法;最后,通过工程数据的仿真计算和结果分析,验证了方法在特征事件判别中的实用性和有效性。     

APMOC纤维在紫外光下的拉伸强度

用Weibull分布和正态分布的方法研究了氙灯紫外光辐照对APMOC纤维拉伸强度及其分布的影响,比较了Weibull分布及正态分布描述APMOC纤维单丝强度的适应性.结果表明:(1)氙灯紫外光辐照96 h对APMOC纤维单丝拉伸强度及分布的影响不大,拉伸强度在4.4 GPa附近波动;(2)Weibull分布和正态分布都可以描述APMOC纤维的强度分布,二者没有显著差别.     

正态分布定时无失效数据可靠性分析方法

定时无失效是指产品试验到预定的时间未发生失效的情况,定时无失效数据的处理是当前工程中亟需解决的问题.为此,提出一种正态分布定时无失效数据可靠性分析方法,该方法能够根据定时无失效数据对产品进行高置信水平的可靠性评定.分别针对标准差或标准差上限已知的情况进行了详细讨论,给出了可靠度和使用寿命的单侧置信下限.并结合某型号卫星推力器脉冲点火试验得到的定时无失效数据,进行了分析计算,结果表明本方法既可以充分利用定时无失效数据,又能最大化发挥对数正态分布置信下限较高的优点,且计算简单,便于工程应用.