[发明专利]一种无突发失效信息下电主轴寿命评估方法

说明书

本发明属于电主轴可靠性分析技术领域，涉及一种无突发失效信息下电主轴寿命评估方法。克服现有技术根据退化信息建模时忽略突发失效及退化对突发失效的影响的缺陷，包括以下步骤：1、电主轴产品定时截尾可靠性试验及电主轴产品退化信息采集；2、指数分布产品可靠性建模；3、威布尔分布产品可靠性建模；4、结合退化信息的无突发失效信息下部分分布竞争风险可靠性建模；5、基于部分分布竞争风险可靠性模型进行电主轴寿命评估。本发明从竞争失效角度提出了一种基于单侧置信限建模基本失效率、以多性能退化量为协变量的部分分布竞争风险建模方法，对合理评价电主轴可靠性水平及完善电主轴可靠性技术体系具有重要意义。

技术领域

本发明属于电主轴寿命评估技术领域，涉及一种无突发失效信息下考虑退化影响的电主轴可靠度建模及寿命评估方法。

背景技术

电主轴属于高可靠、长寿命产品，因时间、经费等因素限制，短期内很难取得突发失效信息，而产品在使用过程中性能总是发生退化，故其可靠性研究多结合退化信息展开。研究发现，产品随着自身性能的逐渐递减，容易发生突发性失效，因此，考虑性能退化对突发失效影响，从竞争角度进行无突发失效数据下电主轴可靠性建模及寿命评估更符合工程实际。

当前，竞争失效建模方法很多，如基于突发失效与退化失效的退化量无关假设下构建退化失效模型，进行突发失效与退化失效独立假设且均服从威布尔分布下竞争失效建模；引入英国统计学家D.R.Cox(1972)年提出的Cox比例风险回归模型(proportionalhazards model，简称Cox模型)，分析突发失效时间与退化量间的关系；进行突发失效服从威布尔分布、退化失效服从Wiener过程下基于模式相关的竞争失效建模等。

上述研究表明，目前主要结合退化与突发失效信息，从两失效模式独立与相关角度进行竞争失效模型构建，对于试验期间无突发失效数据的竞争失效建模问题未涉及。

发明内容

针对现有竞争失效建模技术中未考虑无突发失效问题。本发明提供一种基于单侧置信限建模基本失效率、以多性能退化指标为协变量的部分分布竞争风险建模方法，利用该方法对电主轴进行可靠性建模及寿命评价，其结果更符合实际。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的，具体说明如下：

一种无突发失效信息下电主轴寿命评估方法，包括以下步骤：

步骤一：电主轴产品定时截尾可靠性试验及电主轴产品退化信息采集；

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，测得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信息下部分分布竞争风险可靠性建模；

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。

计算一定可靠度下电主轴产品可靠寿命，并将电主轴产品可靠寿命与当前基于修正极大似然参数估计值建模得到的对应可靠寿命对比，进一步验证模型的适用性，并据此进行电主轴可靠寿命评估。