系统贮存可靠性评估的加速参数漂移法

论文摘要

为了满足市场激烈的竞争，使产品尽快进入市场，以及满足顾客的高期望，产品必须做得更稳健，因此在短的时间内几乎观察不到失效。在这种情况下，利用高应力水平下的退化数据评估产品可靠性变得很有必要。这种评估可通过加速退化测试来完成。这些试验包括取代测试产品寿命而只测试产品性能随时间退化的过应力测试。随着工程和科学技术的发展，许多现代产品比过去有更长的寿命和更高的可靠性。这样，寿命测量和退化测量要比过去花费更多的时间。因此，在正常贮存条件下观察失效时间甚至是退化测量十分困难。在这项研究中，从实际工程背景和问题出发，基于具有贮存初始失效的系统贮存可靠性模型，R（t）=P（T≥t|T＞0）P（T＞0）=R0Rs（t），t≥0，应用加速退化试验，加快参数漂移过程，外推加速失效规律，并结合退化数据和外推的失效数据，建立系统贮存可靠性理论模型，对系统的贮存可靠性进行预测。本论文的主要研究目的是发展推断程序来外推系统在正常条件下的贮存可靠性，该方法利用加速退化数据而不必观察实际失效数据。虽然在加速退化试验中不需要物理失效，但是通常定义退化过程超过预定的失效判据的首达时间为失效，以便退化路径与产品可靠性相联系。为了模型化系统随时间的退化，并且做出失效的推断，我们假设了一个具有漂移νL=ζeθ/L的阿伦纽斯规律的高斯过程来模型化在一个加速退化试验中带有失效数据的退化。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• Preface
• Acknowledgment
• Chapter 1 Introduction
• 1.1 Background
• 1.2 ADTs Versus Other Testing Methods
• 1.3 Storage Reliability Analysis
• 1.4 Applications
• 1.4.1 Light Emitting Diodes（LED）
• 1.4.2 Logic Integrated Circuits
• 1.4.3 Power Circuits
• 1.5 Motivation for This Research
• 1.6 Organization of the Thesis
• Chapter 2 Literature Review
• 2.1 Introduction
• 2.2 Degradation Models
• 2.2.1 Linear Degradation
• 2.2.2 Convex Degradation
• 2.2.3 Concave Degradation
• 2.3 General Degradation Path Model
• 2.4 Degradation and Failure Types
• 2.4.1 Soft Failures:Specified Degradation Level
• 2.4.2 Hard Failures:Joint Distribution of Degradation and Failure Level
• 2.5 Constant Stress Degradation Models
• 2.5.1 The Arrhenius Rate Model
• 2.5.2 Inverse Power Relationship
• 2.5.3 Eyring Relationship
• 2.6 Acceleration Model
• 2.6.1 Elevated Temperature Acceleration
• 2.6.2 Non-linear Degradation Path and Reaction-rate Acceleration
• 2.6.3 Linear Degradation Path Reaction-rate Acceleration
• 2.6.4 Degradation with Parallel Reactions
• 2.7 Estimation of Accelerated Degradation Model Parameters
• Chapter 3 Problem Statement
• 3.1 The Inference Procedures Problems
• Chapter 4 Methodology
• 4.1 Introduction
• 4.2 Asummptions
• 4.3 The General Model
• 4.4 Maximum Likelihood Function
• 4.5 Arrhenius Law Acceleration Model for Drift
• 4.5.1 MLE of Parameters for the units measured only once
• 4.5.2 MLE of Parameters for the units measured at multiple time points
• 4.5.3 Storage Reliability Estimation of System
• 4.5.4 Residual life of System
• Chapter 5 Example
• 5.1 Simulation Experiment
• Chapter 6 Conclusions And Future Research
• 6.1 Future Research Directions
• References
• Appendix
• Publication