非矩形試驗區(qū)域綜合應力加速壽命試驗優(yōu)化設計的研究.pdf

1、綜合應力加速壽命試驗可以快速評定產(chǎn)品在實際工作環(huán)境中的可靠性水平，在工程上得到了廣泛的應用。對于兩應力的恒加壽命試驗，目前多在兩試驗應力構成的矩形試驗區(qū)域內(nèi)進行試驗方案優(yōu)化設計。然而在實際工程中，受試驗設備的限制，某個應力的取值可能會限制另一個應力，使得試驗區(qū)域由于兩試驗應力不能同時取到最大值成為非矩形。對于非矩形試驗區(qū)域上的兩應力加速壽命試驗，如果按照傳統(tǒng)矩形區(qū)域上的方法設計最優(yōu)試驗方案，會出現(xiàn)應力水平組合點位于試驗區(qū)域之外的情況，不

2、能保證獲得可行的方案。因此，有必要研究適用于非矩形試驗區(qū)域的綜合應力加速壽命試驗方案優(yōu)化設計理論，以及相應的最優(yōu)試驗方案的評價方法。
　　本文針對線性-極值模型，提出了基于均勻設計理論、正交設計理論、E-M設計理論的非矩形試驗區(qū)域綜合應力恒加壽命試驗方案優(yōu)化設計方法，給出了試驗方案定量評價指標，通過計算機模擬試驗對各種優(yōu)化模型下（均勻、正交、E-M）的最優(yōu)試驗方案進行了模擬評價，確定了綜合性能最優(yōu)的非矩形區(qū)域試驗方案優(yōu)化設計(EM

3、-5)，并結(jié)合實際，歸納出非矩形試驗區(qū)域最優(yōu)試驗方案選擇準則。為非矩形試驗區(qū)域綜合應力加速壽命試驗方案優(yōu)化設計和評價，提供了理論和方法支持。
　　全文共分六章，各章的主要內(nèi)容如下：
　　第一章闡述了論文的研究背景和意義，從加速壽命試驗方法、加速壽命試驗技術和非矩形試驗區(qū)域綜合應力加速壽命試驗三個方面分析了相關領域國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及存在的問題，最后提出了論文的研究目標和研究內(nèi)容。
　　第二章針對基于Escobar和Mee

4、ker設計思想的非矩形試驗區(qū)域最優(yōu)試驗方案設計，當邊界較為復雜時失效概率最大點難以求得的問題，以正常應力下壽命估計值的漸近方差最小為目標，在非矩形區(qū)域內(nèi)選擇兩個應力水平點分別作為最高和最低應力水平點，以最高、最低應力水平以及各試驗樣本分配比例為設計變量，限制各試驗應力組合點等間隔均勻分布，提出一種基于均勻設計理論的非矩形區(qū)域綜合應力恒加壽命試驗優(yōu)化設計方法，簡化了非矩形區(qū)域恒加壽命試驗方案優(yōu)化設計方法，并通過算例證明了方法的可行性。

5、r>　　第三章以正常應力下壽命估計值的漸近方差最小為目標，在非矩形區(qū)域內(nèi)選擇兩個應力水平點分別作為最高和最低應力水平點，以最高、最低應力水平以及各試驗樣本分配比例為設計變量，限制各試驗應力組合點呈正交設計理論最佳應力點組合方式分布，提出另一種基于正交設計理論的非矩形區(qū)域綜合應力恒加壽命試驗優(yōu)化設計方法，也通過算例證明了方法的可行性。為非矩形試驗區(qū)域加速壽命試驗方案設計提供了另一種較為簡便的方法。
　　第四章以正常應力下壽命估計值的

6、漸近方差最小為目標，以最低應力水平的兩應力為設計變量，針對失效概率最大點（最高應力水平點）唯一和不唯一兩種情形，給出了應力水平的最佳應力組合方式和相應的最優(yōu)試驗方案，進一步完善了非矩形區(qū)域E-M試驗方案設計理論。
　　第五章提出了試驗方案的定量評價指標；建立了最優(yōu)試驗方案綜合評價方法；通過計算機模擬試驗，比較了各優(yōu)化模型（均勻、正交、E-M）對應的最優(yōu)試驗方案綜合性能優(yōu)劣，確定了綜合性能最優(yōu)的試驗方案（EM-5），并歸納出非矩形區(qū)