基于比例风险模型的两应力加速寿命试验设计文献综述

 2022-10-31 11:10
  1. 文献综述(或调研报告):

加速寿命试验(ALT)是为了预测产品寿命在设计的应力条件下的表现用来在高应力水平下快速地获取失效时间数据。为了预测设计应力的可靠性,用准确的可靠性模型将在应力条件下的故障时间(或故障率)与在正常或设计应力条件联系起来。模型的准确性是重要的,因为它通常预测在几十或几百年的可靠性。最常见的模型包括:(1)故障时间与所施加的应力成反比的加速失效时间模型(AFT),即在高应力下的产品的故障时间短与那些在较低的应力[1,2];(2)故障率与所施加的应力成比例的比例风险模型,即在高应力下的故障率均高于在较低的应力[3,4];(3)扩展线性风险回归模型(ELHR),加速失效时间模型和比例风险模型在一定条件下是特殊的扩展线性风险回归模型[5];(4)平均剩余寿命与应力成反比的比例平均剩余寿命模型即在高应力下的平均剩余寿命短于低应力下[6];(5)在不同应力条件下优势函数互相成比例[7-9]的比例优势模型。

加速寿命试验方案是为了通过确定的最佳应力水平提高每一个应力水平的测试单元和试验持续时间的可靠性预测去设计加速寿命试验。大多数以前在ALT的工作主要集中在一个单一的应力[10-15],其中包括多应力水平,常应力和步进应力。由于技术的进步,组件或产品的质量变得越来越可靠,在合理的时间内仅仅使用单应力甚至是多应力去获得重大的故障数据变得更加困难。增加一个单应力加速寿命试验的应力水平不能减少测试时间和成本。这是因为不同程度的提高应力会引起的不同的失效模式使得假设统计回归分析模型不成立。因此,多应力类型的加速寿命试验已经成为解决这些困难的方法。例如,Kobayashi et al. [16],

Minford [17], Mogilevsky and Shirn [18], and Munikoti and Dhar [19]使用两应力检测电容,和Weiset al. [20]应用两应力去估计硅光电探测器的寿命。

不同于单应力加速寿命试验的情况,没有研究关注于多应力加速寿命试验计划。Escobar和Meeker [21]不约而同地发展了发展双应力的统计最优和实用计划。然而,如果之前的信息不能说明不存在互动,或者说如果所谓的滑动水平技术不能避免潜在的相互作用,那么基于主要影响上的分析只能严重的估计偏差。Park 和Yum[1] 发展了可能相互作用的两应力加速寿命试验计划。

在这篇文章中,我们基于比例风险模型设计最佳的多应力加速寿命试验。我们不做关于测试单元的故障时间分布的假设。这个试验是经过优化的,它的方差的可靠性估计是在正常工作的条件下最小的。这项研究是基于Elsayed 和Zhang [8]。

参考文献:

【1】 Park JW, Yum BJ. Optimum design of accelerated life tests with two stresses. Nav Res Logistic 1996; 43:863–84.

【2】 Tang LC, Goh TN, Sun YS, Ong HL. Planning accelerated life tests for censored two-parameter exponential distributions. Nav Res Logistic 1999; 46(2):169–86

【3】 Cox DR. Regression models and life tables (with discussion). R StatSoc B 1972; 34:187–208.

【4】 Elsayed EA. Reliability engineering. MA: Addison-Wesley Longman; 1996.

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