[发明专利]一种多元广义Wiener过程性能退化可靠性分析方法

说明书

本发明提供一种多元广义Wiener过程性能退化可靠性分析方法，包括以下步骤：S1、采集产品环境应力数据和性能退化试验数据，建立多元广义Wiener过程性能退化分析模型；S2、对退化分析模型中的未知参数进行估计，包括定义退化分析模型中未知参数的似然函数以及对未知参数进行最优化估计；S3、基于多元广义Wiener过程性能退化分析模型对任一工况下产品的性能退化进行可靠性分析。本发明解决了传统性能退化分析方法大多不考虑环境应力变量或只考虑单个应力变量，以及传统Wiener过程有时无法描述非线性产品性能退化过程从而导致评估精度低等问题，更符合工程实际情况，能够有效提高评估精度。

技术领域

本发明属于性能退化可靠性分析技术领域，具体涉及一种多元广义Wiener过程性能退化可靠性分析方法。

背景技术

性能退化分析在产品的可靠性评估、维修计划制定等中都起到重要的作用，特别是针对高可靠长寿命产品。目前的研究大多只关注于产品本身的性能退化过程，不考虑环境应力变量，有时即使在加速性能退化分析中考虑环境应力，大多也只考虑单应力。然而，对于很多现代化产品，由于其内部结构和退化失效机理都比较复杂，使其性能退化过程往往受内部和外部多种因素(如温度、湿度、电压等)共同作用和影响，例如：橡胶密封圈的压缩变形性能退化及电连接器的性能退化等常常受温度和湿度等的共同影响；LED发光性能退化问题常常受温度和电流的影响等。针对以上相关产品，若不考虑或少考虑了环境应力变量，将会直接导致评估精度低，增加了产品或系统突发停机的风险，严重时将会造成重大的财产损失和人员伤亡。

产品的性能退化失效过程主要是由外部的工作环境、工艺制造过程和内部的材料结构变化等引起的，这些因素都具有随机性，从而导致产品的性能退化过程也是一个随机过程。因此，基于随机过程理论对产品进行性能退化建模更加符合工程实际。在所有随机过程理论中，由于具有明确的物理解释和良好的数学性质，Wiener过程已经被广泛应用于多种产品的性能退化建模过程中，也已经成为目前性能退化可靠性分析建模中最常用的模型之一。

因此，针对这种多环境应力变量下产品性能退化试验可靠性分析的问题，本发明提出一种多元广义Wiener过程性能退化可靠性分析方法，该方法不仅能够同时考虑多个环境应力变量，而且将传统的Wiener过程扩展到具有非线性时变函数的广义Wiener过程，更加符合工程中产品实际的性能退化过程。

发明内容

本发明的目的是提供一种多元广义Wiener过程性能退化可靠性分析方法，其解决了传统性能退化分析方法大多不考虑环境应力变量或只考虑单个应力变量，以及传统Wiener过程有时无法描述非线性产品性能退化过程从而导致评估精度低等问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种多元广义Wiener过程性能退化可靠性分析方法，包括以下步骤：

S1、采集产品环境应力数据和性能退化试验数据，建立多元广义Wiener过程性能退化分析模型；

S2、对多元广义Wiener过程性能退化分析模型中的未知参数进行估计，包括定义多元广义Wiener过程性能退化分析模型中未知参数的似然函数以及对未知参数进行最优化估计；

S3、基于多元广义Wiener过程性能退化分析模型对任一工况下产品的性能退化进行可靠性分析。

进一步的，所述的环境应力数据包括从产品中提取的多个环境应力变量。

进一步的，步骤S1在采集性能退化试验数据时，共投入多个产品进行性能退化试验，并分别对多个产品的实验数据进行采集，然后对性能退化试验数据中的异常值及其它无效数据进行剔除处理。

进一步的，所述多元广义Wiener过程性能退化分析模型的输入为时间，输出为产品性能退化参数。