[发明专利]一种无突发失效信息下电主轴寿命评估方法

权利要求书

1.一种无突发失效数据下电主轴寿命评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：电主轴定时截尾可靠性试验及信息采集；

基于电主轴前期类似产品现场试验故障信息，以及载荷信息，进行电主轴产品定时截尾可靠性试验，测试并采集电主轴产品退化信息；

步骤二：定时截尾试验无突发失效数据下指数分布产品可靠性建模；

根据指数分布假设、无突发失效数据下可靠寿命与总试验时间、置信水平的关系，建立无突发失效数据最优置信下限下可靠度函数；

步骤三：定时截尾试验无突发失效数据下威布尔分布产品可靠性建模；

假设产品失效信息服从形状参数已知的两参数威布尔分布，基于指数分布与威布尔分布函数关系，结合一定置信度下试验时间和样本量，建立无突发失效数据下产品可靠度函数；

步骤四：结合退化信息的无突发失效数据下部分分布竞争风险模型构建；

以无突发失效数据下产品可靠度函数为基本可靠度函数，以退化指标为协变量，构建基于Cox的部分分布竞争风险模型；结合退化信息，采用SPSS软件计算协变量回归系数，并运用对数似然比检验模型有效性；

步骤五：基于部分分布竞争风险可靠性模型进行电主轴寿命评估；

步骤二中所述的定时截尾试验无突发失效数据下指数分布产品可靠性建模，包括以下步骤：

步骤1：n个产品进行终止时间为t_i的定时截尾寿命试验，无突发失效数据下γ水平的置信下限为

假设产品寿命服从指数分布，则若对n个产品进行终止时间为t₀的定时截尾试验，将其代入公式(1)可得两边取自然对数并变换可得

即无突发失效数据下参数θ的γ水平最优置信下限为

θ_L＝-nt₀/lnγ (3)

步骤2：将公式(3)代入可靠度函数，得到可靠度的γ水平最优置信下限为

步骤3：将公式(3)代入可靠寿命得到可靠寿命的γ水平最优置信下限为

式中：i——试验产品序号，1≤i≤n；

t_i——第i个试验产品试验终止时间；

F(t,θ)——产品寿命分布函数；

θ——寿命分布函数中的未知参数；

γ——置信水平；

F(t_i,θ)——第i个试验产品寿命分布函数；

t——任务时间；

θ_L——寿命分布函数F(t,θ)中的参数的最优置信下限；

R_L(t)——对应于θ_L的可靠度函数R(t,θ)的最优置信下限；

t_R(θ)——可靠度为R的可靠寿命；

R——可靠度值。

2.根据权利要求1所述的一种无突发失效数据下电主轴寿命评估方法，其特征在于：步骤三中所述的定时截尾试验无突发失效数据下威布尔分布产品可靠性建模，包括以下步骤：

步骤1：威布尔分布转化为指数分布；

若产品寿命服从形状参数为m＞0、尺度参数为η＞0的威布尔分布，记为t～Weibull(m,η)，其可靠度函数为

令T＝t^m，θ＝η^m，则T服从参数为θ＝η^m的指数分布；

步骤2：定时截尾试验无突发失效数据下威布尔分布产品可靠性建模；

若对该型n个产品进行截尾时间为t₀的定时截尾试验，总试验时间为nt₀；参考公式(3)，可得θ的γ水平最优置信下限为

η_L——威布尔分布下可靠度函数R(t)中尺度参数的最优置信下限；

依据公式(6)、(7)可得，在已知形状参数m的情况下，可靠度R的γ水平置信下限为