基于贝叶斯策略的产品可靠性分析方法及存储介质技术

本发明专利技术涉及了基于贝叶斯策略的产品可靠性分析方法及存储介质，该方法包括建立产品应力加速性能下降模型、产品应力加速性能的参数预估以及对比分析，确定产品退化规律与环境应力之间的关系，由此得出产品应力加速性能退化方程；利用贝叶斯方法整理产品应力加速性能退化的历史数据、经验信息和实验观测数据，得到基于维纳过程的产品应力加速性能退化模型参数的测试后分布；将额定工作应力下的产品应力加速性能退化数据与基于维纳过程的产品应力加速性能退化模型参数的测试后分布对比，分析产品在不同工作压力的可靠性。区别现有技术，本发明专利技术可以有效提高产品应力加速性能下降模型的准确性，从而提高产品的可靠性。

Product reliability analysis method and storage medium based on Bayesian strategy

【技术实现步骤摘要】
基于贝叶斯策略的产品可靠性分析方法及存储介质
本专利技术涉及工程机械性能退化
，特别涉及基于贝叶斯策略的产品可靠性分析方法及存储介质。
技术介绍
为了实现更长的生命周期，产品需要更高的可靠性。传统的可靠性分析方法一般都是基于足够的失效数据进行的。然而，在实际工程中很难获得如此大量的失效数据，这给传统的可靠性分析方法带来了挑战。因此，传统的可靠性分析方法不适用于没有失效数据或失效数据较少的情况。随着产品更新换代的加快和市场竞争的加剧，如何提高产品的可靠性已成为实际工程的关键问题。对于性能退化过程缓慢的产品，短期内很难获得足够的退化信息。在这种情况下，传统的性能退化分析方法无法实现高精度的可靠性评估。为了进一步拓展性能退化分析方法在可靠性领域的应用，研究人员利用加速寿命试验的思想，通过对高应力水平下的产品进行加速退化试验，获得产品的加速退化数据。通过对加速退化数据建模和分析，可以对产品的可靠性进行评价。加速性能退化分析技术的研究主要包括两部分：加速性能退化建模和评价指标的评价分析。加速性能退化建模是加速性能退化分析技术的基础。它是基于产品性能退化的特点和加速性能退化的数据。引入产品性能退化模型和加速性能退化方程来描述产品性能的加速退化信息。此外，寿命和性能退化之间的关系可以建立。与传统的性能退化分析相比，引入加速因子往往会导致模型参数的增加，从而导致有限退化数据下模型参数估计精度的损失。
技术实现思路
为此，需要提供一种基于贝叶斯策略的产品可靠性分析方法及存储介质，用于解决现有技术中引入加速因子往往会导致模型参数的增加，从而导致有限退化数据下模型参数估计精度的损失的技术问题。为实现上述目的，专利技术人提供了基于贝叶斯策略的产品可靠性分析方法，其特征在于：建立产品应力加速性能下降模型确定产品退化规律与环境应力之间的关系，由此得出产品应力加速性能退化方程；通过产品应力加速性能退化方程，将不同加速应力下的产品应力加速性能退化数据转换为额定工作应力下的产品应力加速性能退化数据；产品应力加速性能的参数预估利用贝叶斯方法整理产品应力加速性能退化的历史数据、经验信息和实验观测数据，得到基于维纳过程的产品应力加速性能退化模型参数的测试后分布，或者得到基于伽玛过程的产品应力加速性能退化模型参数的测试后分布；对比分析将额定工作应力下的产品应力加速性能退化数据与基于维纳过程的产品应力加速性能退化模型参数的测试后分布对比，分析产品在不同工作压力的可靠性；或者将额定工作应力下的产品应力加速性能退化数据与基于伽玛过程的产品应力加速性能退化模型参数的测试后分布对比，分析产品在不同工作压力的可靠性。作为本专利技术的一种优选结构，在所述建立产品应力加速性能下降模型步骤中；产品应力加速性能退化方程包括物理加速性能下降方程和经验加速性能下降方程；或者产品应力加速性能退化方程包括单应力加速性能退化方程和多应力加速性能退化方程。作为本专利技术的一种优选结构，在所述建立产品应力加速性能下降模型步骤中，通过退化测试确定产品退化规律与环境应力之间的关系；所述退化测试包括阶跃应力加速性能退化测试和顺序应力加速性能退化测试。作为本专利技术的一种优选结构，所述阶跃应力加速性能退化测试将按逐步增大的应力顺序测试所有产品，所述阶跃应力加速性能退化测试需要在每种压力下的每个时间段内保持恒定的压力测试，测试将停止，直到产品出现故障或测试时间达到预定值为止。作为本专利技术的一种优选结构，在所述产品应力加速性能的参数预估步骤中，利用贝叶斯方法整理产品应力加速性能退化的历史数据、经验信息和实验观测数据包括：取得历史退化数据和经验信息的先验分布；产品应力加速性能下降测试数据的似然函数表征；模型参数的后验分布解。专利技术人还提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前文所述的方法步骤。区别于现有技术，上述技术方案通过建立产品应力加速性能下降模型，得到额定工作应力下的产品应力加速性能退化数据，再利用贝叶斯方法整理产品应力加速性能退化的历史数据、经验信息和实验观测数据对产品应力加速性能的参数进行预估，从而将历史退化数据与经验信息相结合对比，分析产品在不同工作压力的可靠性；可以有效提高产品应力加速性能下降模型的准确性，从而提高产品的可靠性。附图说明图1为具体实施方式所述基于贝叶斯策略的产品可靠性分析方法的流程示意图；图2为新近使用的功能铣头性能下降的预测值(使用工况应力S＝0.8)；图3为新近使用的功能铣头性能下降的预测值(使用应力S＝1.0)；图4为新近使用的功能铣头性能下降的预测值(使用应力S＝1.2)；图5为新近使用的功能铣头性能下降的预测值(使用应力S＝1.5)；图6为新投入使用的功能性铣头的可靠性评估(使用条件下的应力条件S＝0.8、1.0、1.2、1.5)。具体实施方式为详细说明技术方案的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。请参阅图1，本实施例涉及基于贝叶斯策略的产品可靠性分析方法，包括建立产品应力加速性能下降模型、产品应力加速性能的参数预估，然后对比分析。其中，建立产品应力加速性能下降模型具体为：确定产品退化规律与环境应力之间的关系，由此得出产品应力加速性能退化方程；通过产品应力加速性能退化方程，将不同加速应力下的产品应力加速性能退化数据转换为额定工作应力下的产品应力加速性能退化数据；其具体为，加速性能退化方程用于描述产品退化规律与环境应力(加速应力)之间的关系。加速的性能下降测试通过改善产品条件或环境压力来加速产品性能下降，从而在较短的时间内获得足够的产品性能下降信息。测试中的工作条件或环境应力(即加速应力)是一种应力因数，该应力因数是根据对产品性能下降机理的分析确定的，并且会影响产品性能的下降速度。在保证产品性能下降机理的条件下，产品在不同的加速应力下表现出不同的性能下降速度。通过加速性能退化方程，将不同加速应力下的性能退化数据转换为额定工作应力下的性能退化数据。另外，可以建立不同应力水平下产品寿命的转换关系。加速性能下降方程分为物理加速性能下降方程和经验加速性能下降方程，类似于缺陷下的疲劳破坏。另外，根据加速应力的数量，可以将加速性能退化方程分为单应力加速性能退化方程和多应力加速性能退化方程。例如，根据不同的应力加速度模式，加速度性能下降方程也可以分为恒定应力加速度性能。退化测试，阶跃应力加速性能退化测试和顺序应力加速性能退化测试。在实际工程中，恒应力加速性能下降测试需要相对更多的测试样品，而顺序应力加速性能下降测试需要更高的测试负载设备。相反，阶梯应力加速性能降低测试是一个考虑因素。因此，效率和成本的方法被广泛应用于实际工程中。本实施例主要针对阶跃应力加速性能下降测试数据分析加速性能下降模型。加速性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于贝叶斯策略的产品可靠性分析方法，其特征在于，包括：/n建立产品应力加速性能下降模型/n确定产品退化规律与环境应力之间的关系，由此得出产品应力加速性能退化方程；/n通过产品应力加速性能退化方程，将不同加速应力下的产品应力加速性能退化数据转换为额定工作应力下的产品应力加速性能退化数据；/n产品应力加速性能的参数预估/n利用贝叶斯方法整理产品应力加速性能退化的历史数据、经验信息和实验观测数据，得到基于维纳过程的产品应力加速性能退化模型参数的测试后分布，或者得到基于伽玛过程的产品应力加速性能退化模型参数的测试后分布；/n对比分析/n将额定工作应力下的产品应力加速性能退化数据与基于维纳过程的产品应力加速性能退化模型参数的测试后分布对比，分析产品在不同工作压力的可靠性；或者/n将额定工作应力下的产品应力加速性能退化数据与基于伽玛过程的产品应力加速性能退化模型参数的测试后分布对比，分析产品在不同工作压力的可靠性。/n

【技术特征摘要】
1.基于贝叶斯策略的产品可靠性分析方法，其特征在于，包括：
建立产品应力加速性能下降模型
确定产品退化规律与环境应力之间的关系，由此得出产品应力加速性能退化方程；
通过产品应力加速性能退化方程，将不同加速应力下的产品应力加速性能退化数据转换为额定工作应力下的产品应力加速性能退化数据；
产品应力加速性能的参数预估
利用贝叶斯方法整理产品应力加速性能退化的历史数据、经验信息和实验观测数据，得到基于维纳过程的产品应力加速性能退化模型参数的测试后分布，或者得到基于伽玛过程的产品应力加速性能退化模型参数的测试后分布；
对比分析
将额定工作应力下的产品应力加速性能退化数据与基于维纳过程的产品应力加速性能退化模型参数的测试后分布对比，分析产品在不同工作压力的可靠性；或者
将额定工作应力下的产品应力加速性能退化数据与基于伽玛过程的产品应力加速性能退化模型参数的测试后分布对比，分析产品在不同工作压力的可靠性。


2.根据权利要求1所述的基于贝叶斯策略的产品可靠性分析方法，其特征在于：在所述建立产品应力加速性能下降模型步骤中；
产品应力加速性能退化方程包括物理加速性能下降方程和经验加速性能下降方程；或者
产品应力加速性能退化方程包...

【专利技术属性】
技术研发人员：林金山，李峰，唐俊奇，
申请(专利权)人：莆田学院，莆田市凯锐信息工程有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35