基于隨機(jī)過程的退化失效建模技術(shù)

前言
第1章緒論1
1.1PHM與退化失效建模1
1.2壽命試驗(yàn)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與加速模型3
1.2.1壽命試驗(yàn)國內(nèi)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(yù)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(jī)過程模型15
1.4現(xiàn)有研究存在的問題15
1.5本書的內(nèi)容體系16
第2章基于時(shí)間尺度轉(zhuǎn)換非線性Wiener過程的加速退化過程建模19
2.1基于時(shí)間尺度轉(zhuǎn)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(yàn)失效機(jī)理不變原則及其檢驗(yàn)20
2.1.3退化參數(shù)的加速模型24
2.1.4考慮隨機(jī)效應(yīng)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(yīng)力加速退化過程建模28
2.2.1恒定應(yīng)力加速退化過程28
2.2.2恒定應(yīng)力加速退化試驗(yàn)未知參數(shù)估計(jì)28
2.2.3應(yīng)用實(shí)例分析30
2.3基于Wiener過程的產(chǎn)品步進(jìn)應(yīng)力加速退化過程建模34
2.3.1步進(jìn)應(yīng)力加速退化過程34
2.3.2步進(jìn)應(yīng)力加速退化試驗(yàn)未知參數(shù)估計(jì)35
2.3.3基于步進(jìn)應(yīng)力加速退化仿真數(shù)據(jù)的壽命及可靠度預(yù)測38
2.4本章小結(jié)39
第3章基于Wiener過程的變環(huán)境應(yīng)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(jì)44
3.1.3參數(shù)敏感性分析45
3.1.4實(shí)例分析47
3.2基于庫房溫濕度應(yīng)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(yīng)力下產(chǎn)品等效退化失效建模57
3.3.1變環(huán)境應(yīng)力下產(chǎn)品退化過程建模57
3.3.2變環(huán)境應(yīng)力下產(chǎn)品退化量均值與方差的推導(dǎo)58
3.3.3變環(huán)境應(yīng)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(yīng)用實(shí)例分析61
3.4本章小結(jié)65
第4章融合加速退化試驗(yàn)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(shí)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(shí)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(jì)及剩余壽命預(yù)測70
4.2.1加速因子估計(jì)及退化數(shù)據(jù)折算70
4.2.2退化參數(shù)先驗(yàn)分布估計(jì)72
4.2.3個體退化參數(shù)的實(shí)時(shí)更新75
4.2.4基于貝葉斯更新的產(chǎn)品剩余壽命預(yù)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(yù)測模型對比分析79
4.3.2某O形橡膠密封圈剩余壽命預(yù)測模型對比分析86
4.4本章小結(jié)89
第5章基于加速應(yīng)力與擴(kuò)散系數(shù)相關(guān)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(yīng)力下的產(chǎn)品非線性Wiener退化過程93
5.2.1考慮加速應(yīng)力對擴(kuò)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(jì)96
5.2.3應(yīng)用實(shí)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(jié)115
第6章考慮測量誤差的產(chǎn)品剩余壽命預(yù)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(jì)117
6.1.3應(yīng)用實(shí)例分析 118
6.2基于貝葉斯更新的產(chǎn)品剩余壽命預(yù)測120
6.2.1產(chǎn)品剩余壽命概率密度函數(shù)的推導(dǎo)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(yù)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(jié)134
結(jié)束語136
參考文獻(xiàn)139