基于隨機過程的退化失效建模技術

前言
第1章緒論1
1.1PHM與退化失效建模1
1.2壽命試驗國內外研究現(xiàn)狀與加速模型3
1.2.1壽命試驗國內外研究現(xiàn)狀3
1.2.2常見的加速模型5
1.3基于退化數(shù)據(jù)的可靠性分析與壽命預測研究現(xiàn)狀6
1.3.1退化軌跡模型7
1.3.2基于Gamma過程的退化失效建模8
1.3.3基于逆高斯過程的退化失效建模8
1.3.4基于Wiener過程的退化失效建模9
1.3.5其他隨機過程模型15
1.4現(xiàn)有研究存在的問題15
1.5本書的內容體系16
第2章基于時間尺度轉換非線性Wiener過程的加速退化過程建模19
2.1基于時間尺度轉換的非線性Wiener退化過程19
2.1.1模型描述19
2.1.2加速退化試驗失效機理不變原則及其檢驗20
2.1.3退化參數(shù)的加速模型24
2.1.4考慮隨機效應的產(chǎn)品加速退化模型25
2.2基于Wiener過程的產(chǎn)品恒定應力加速退化過程建模28
2.2.1恒定應力加速退化過程28
2.2.2恒定應力加速退化試驗未知參數(shù)估計28
2.2.3應用實例分析30
2.3基于Wiener過程的產(chǎn)品步進應力加速退化過程建模34
2.3.1步進應力加速退化過程34
2.3.2步進應力加速退化試驗未知參數(shù)估計35
2.3.3基于步進應力加速退化仿真數(shù)據(jù)的壽命及可靠度預測38
2.4本章小結39
第3章基于Wiener過程的變環(huán)境應力下產(chǎn)品退化過程建模41
3.1基于退化量均值相等的一般等效溫度模型41
3.1.1等效溫度模型41
3.1.2基于加速退化數(shù)據(jù)的參數(shù)估計44
3.1.3參數(shù)敏感性分析45
3.1.4實例分析47
3.2基于庫房溫濕度應力分布的退化數(shù)據(jù)建模54
3.2.1建立庫房自然貯存環(huán)境下的溫濕度載荷譜54
3.2.2基于庫房溫濕度載荷譜的可靠性模型56
3.3變環(huán)境應力下產(chǎn)品等效退化失效建模57
3.3.1變環(huán)境應力下產(chǎn)品退化過程建模57
3.3.2變環(huán)境應力下產(chǎn)品退化量均值與方差的推導58
3.3.3變環(huán)境應力下產(chǎn)品失效壽命分布的概率密度函數(shù)及
可靠度函數(shù)61
3.3.4應用實例分析61
3.4本章小結65
第4章融合加速退化試驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)場退化數(shù)據(jù)的產(chǎn)品剩余壽命評估模型67
4.1實際工作條件下的退化過程建模67
4.1.1數(shù)據(jù)來源及其形式分析67
4.1.2實際工作條件下的產(chǎn)品退化過程模型68
4.1.3退化參數(shù)多樣性69
4.2基于最大期望算法的未知參數(shù)估計及剩余壽命預測70
4.2.1加速因子估計及退化數(shù)據(jù)折算70
4.2.2退化參數(shù)先驗分布估計72
4.2.3個體退化參數(shù)的實時更新75
4.2.4基于貝葉斯更新的產(chǎn)品剩余壽命預測76
4.3產(chǎn)品剩余壽命評估模型對比分析79
4.3.1基于仿真退化數(shù)據(jù)的剩余壽命預測模型對比分析79
4.3.2某O形橡膠密封圈剩余壽命預測模型對比分析86
4.4本章小結89
第5章基于加速應力與擴散系數(shù)相關性的產(chǎn)品加速退化過程建模91
5.1非線性Wiener退化過程91
5.1.1基于非線性漂移的Wiener退化過程91
5.1.2一般非線性Wiener退化過程92
5.2加速應力下的產(chǎn)品非線性Wiener退化過程93
5.2.1考慮加速應力對擴散系數(shù)影響的產(chǎn)品非線性Wiener退化過程93
5.2.2基于一般非線性Wiener過程的產(chǎn)品加速退化模型未知參數(shù)估計96
5.2.3應用實例分析98
5.3產(chǎn)品加速退化模型誤指定分析105
5.3.1退化模型誤指定定量分析105
5.3.2基于數(shù)值仿真的參數(shù)敏感性分析108
5.4本章小結115
第6章考慮測量誤差的產(chǎn)品剩余壽命預測模型116
6.1考慮測量誤差的產(chǎn)品壽命評估116
6.1.1考慮測量誤差的產(chǎn)品非線性Wiener退化過程116
6.1.2考慮測量誤差的產(chǎn)品加速退化模型未知參數(shù)估計117
6.1.3應用實例分析 118
6.2基于貝葉斯更新的產(chǎn)品剩余壽命預測120
6.2.1產(chǎn)品剩余壽命概率密度函數(shù)的推導120
6.2.2個體退化參數(shù)的貝葉斯更新123
6.2.3基于貝葉斯更新的仿真數(shù)據(jù)分析125
6.3基于Kalman濾波的產(chǎn)品剩余壽命預測128
6.3.1考慮測量誤差和個體差異的產(chǎn)品退化狀態(tài)空間模型128
6.3.2基于Kalman濾波的仿真數(shù)據(jù)分析131
6.4本章小結134
結束語136
參考文獻139