專利名稱：基于無失效數據的評估產品壽命及其可靠性的方法
技術領域：
本發明涉及一種基于無失效數據的評估產品壽命及其可靠性的方法，尤其是一種無失效數據個數很少且缺乏壽命概率分布先驗信息的機械、液壓和電器等產品試驗與服役壽命及其可靠性評估方法，屬于產品壽命試驗和產品服役壽命及其可靠性評估與預測技術領域。
背景技術：
經典統計理論認為，對產品進行可靠性評估時，失效數據越多，可靠性評估的結果越準確。但是，對于許多費用昂貴的、高可靠性的或十分危險的試驗與檢測來說，很難獲得失效數據，例如對航天航空飛行器和核反應堆等的試驗與檢測。因此，無失效數據的可靠性評估問題日益引起相關工程界與學術界的關注。目前，無失效數據的可靠性評估方法主要有經典統計方法(如，最小二乘法、極大似然法、準極大似然法、準似然法、改進的極大似然法、等效失效數法、廣義線性模型法等) 和貝葉斯(Bayes)統計方法(如，經典貝葉斯法、多層貝葉斯法、改進的貝葉斯法等)，最流行的是貝葉斯統計方法。現有方法的基本依據是研究對象壽命的概率分布必須是已知的，例如，Weibull分布、指數分布、正態分布、對數正態分布、二項式分布、Gamma分布、均勻分布等。如果產品壽命的概率分布未知、未確知或者很復雜，現有的可靠性評估方法就變得無效。有很多產品的某個性能壽命概率分布被認為是已知的，但還有其他很多性能壽命的概率分布卻是未知的、未確知的或者很復雜的。例如，滾動軸承的疲勞壽命被認為符合 Weibull分布，但滾動軸承的摩擦力矩、振動和噪聲、異音、運動精度、零件斷裂以及粘結等壽命的概率分布，至今仍然是未知的或未確知的。類似情況的產品很多，例如導彈、液壓泵、 電子產品、機床、核反應堆等，不同的性能通常具有不同的概率分布。即使是同一性能壽命， 在新產品開發和已有產品改進時，新產品性能壽命的概率分布與原始的可能不同。諸如此類的無失效數據的可靠性評估具有很高的社會經濟效益和重大的學術價值，但現有的可靠性評估方法難以解決這個問題，成為一個重要的科學技術難題。
發明內容
本發明的目的是提供一種基于無失效數據的評估產品壽命及其可靠性的方法，以解決產品壽命的概率分布未知、未確知或很復雜，可靠性評估不準確的問題。為實現上述目的，本發明的基于無失效數據的評估產品壽命及其可靠性的方法步驟如下
(1)設定一組不少于4個的待評估產品，采集該組產品在產品壽命試驗和產品服役期間的無失效壽命時間，獲得產品無失效數據；
(2)對該組產品無失效數據進行i 次等概率可放回再抽樣處理，生成相應的數據群，其中B>10000;
4(3)由生成的數據群預報出產品總體無失效數據；
(4)由產品總體無失效數據得到產品總體無失效數據的分布函數；
(5)由產品無失效數據的總個數和產品總體無失效數據的分布函數構建產品總體的失效概率函數；
(6)由產品總體的失效概率函數獲得產品總體的可靠性函數，在該可靠性函數中輸入產品壽命時間，得到該產品壽命時間對應的可靠性值。所述步驟(1)中，采集產品無失效壽命時間和個數，獲得
權利要求
1.基于無失效數據的評估產品壽命及其可靠性的方法，其特征在于，該方法的步驟如下(1)設定一組不少于4個的待評估產品，采集該組產品在產品壽命試驗和產品服役期間的無失效壽命時間，獲得產品無失效數據；(2)對該組產品無失效數據進行i 次等概率可放回再抽樣處理，生成相應的數據群，其中3 之 IOO(M);(3)由生成的數據群預報出產品總體無失效數據；(4)由產品總體無失效數據得到產品總體無失效數據的分布函數；(5)由產品無失效數據的總個數和產品總體無失效數據的分布函數構建產品總體的失效概率函數；(6)由產品總體的失效概率函數獲得產品總體的可靠性函數，在該可靠性函數中輸入產品壽命時間，得到該產品壽命時間對應的可靠性值。
2.根據權利要求1所述的基于無失效數據的評估產品壽命及其可靠性的方法，其特征在于，所述步驟(1)中，采集產品無失效壽命時間和個數，獲得 > 4個產品個體無失效數據 χ,
3.根據權利要求2所述的基于無失效數據的評估產品壽命及其可靠性的方法，其特征在于，所述步驟(2)中對產品個體無失效數據X共進行i 次等概率可放回再抽樣，生成相應的數據群 Y :Y
4.根據權利要求3所述的基于無失效數據的評估產品壽命及其可靠性的方法，其特征在于，所述步驟(3)中由生成的數據群Y預報出產品總體無失效數據Xb
5.根據權利要求4所述的基于無失效數據的評估產品壽命及其可靠性的方法，其特征在于，所述步驟(4)中將產品總體無失效數據Xb從小到大排序，建立直方圖，獲得產品總體無失效數據的概率密度/Cr)和概率分布函數廠(7)其中χ表示產品壽命時間變量。
6.根據權利要求5所述的基于無失效數據的評估產品壽命及其可靠性的方法，其特征在于，所述步驟(5)中設可靠性系數為c，由產品個體無失效數據的個數《和產品總體無失效數據的分布函數廠構建產品總體的失效概率函數/7
7.根據權利要求6所述的基于無失效數據的評估產品壽命及其可靠性的方法，其特征在于，所述步驟(6)中由產品總體的失效概率函數獲得產品總體的可靠性函數/P:
全文摘要
本發明涉及基于無失效數據的評估產品壽命及其可靠性的方法，首先采集產品無失效壽命時間，獲得無失效數據；對產品個體無失效數據進行等概率可放回再抽樣處理，生成相應的數據群；由數據群預報出產品總體無失效數據，進而得到產品總體無失效數據的分布函數；由產品個體無失效數據的個數和產品總體無失效數據的分布函數構建產品總體的失效概率函數；由產品總體的失效概率函數獲得產品總體的可靠性函數，實現對無失效數據產品壽命及其可靠性評估。本發明僅需要很少的無失效數據，就能夠有效地識別產品總體的失效概率函數，評估產品壽命及其可靠性，能夠及時評估與預報產品的可靠性、發現失效隱患、避免惡性事故發生。
文檔編號G06F19/00GK102207998SQ201110153388
公開日2011年10月5日 申請日期2011年6月9日 優先權日2011年6月9日
發明者夏新濤 申請人:河南科技大學