專利名稱：服從指數(shù)分布的電子產(chǎn)品可靠性預計模型修正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子產(chǎn)品的可靠性預計模型修正方法，具體說，涉及服從指數(shù)分布的電子產(chǎn)品可靠性預計模型修正方法，屬于系統(tǒng)工程系統(tǒng)可靠性技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，我國電子產(chǎn)品得到了迅猛的發(fā)展。但就整體而言，國內(nèi)電子產(chǎn)品的技術(shù)含量、可靠性等與國外同類先進產(chǎn)品仍然有一定的差距。電子產(chǎn)品可靠性的高低是由設(shè)計研制、生產(chǎn)制造、測試檢驗、使用維護等各階段的工作質(zhì)量決定的。要提高電子產(chǎn)品的可靠性， 必須把握好設(shè)計、生產(chǎn)、管理等各個有關(guān)環(huán)節(jié)，掌握各個環(huán)節(jié)所涉及的可靠性設(shè)計、可靠性預計、可靠性試驗評價等關(guān)鍵可靠性技術(shù)。電子產(chǎn)品是由一系列電子元器件組成，電子元器件的失效會直接導致產(chǎn)品不能運行。隨著現(xiàn)代電子工業(yè)的發(fā)展，電子產(chǎn)品逐漸向著高性能、高精度和高集成度的方向發(fā)展， 其功能越來越多，自身結(jié)構(gòu)越來越復雜，使用的電子元器件越來越多，引發(fā)的故障也隨之增多。可靠性預計是在設(shè)計階段對系統(tǒng)可靠性進行定量的估計，是根據(jù)產(chǎn)品的歷史可靠性數(shù)據(jù)、產(chǎn)品的構(gòu)成和結(jié)構(gòu)特點、產(chǎn)品的工作環(huán)境等因素估計組成產(chǎn)品的部件及產(chǎn)品可靠性。目前，電子產(chǎn)品的可靠性預計技術(shù)已經(jīng)趨于成熟。但是傳統(tǒng)的可靠性預計方法往往不能反映出產(chǎn)品工作的實際情況，也不能滿足生產(chǎn)和應用的需要。此外，傳統(tǒng)的可靠性預計方法由于不考慮濕度應力而存在著較大的誤差。因此，需要探索一種適用于服從指數(shù)分布的電子產(chǎn)品的可靠性預計模型修正方法。加速試驗是在不引入新失效機理的前提下，通過采用加大應力(溫度、濕度)的方法促使樣品在短期內(nèi)失效，以預測產(chǎn)品在正常工作條件或儲存條件下的可靠性的試驗。產(chǎn)品加速壽命試驗的結(jié)果可以作為修正服從指數(shù)分布電子產(chǎn)品的可靠性預計模型的依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種服從指數(shù)分布的電子產(chǎn)品可靠性預計模型修正方法， 能夠準確且客觀的對產(chǎn)品的可靠性預計模型做出修正。本發(fā)明的技術(shù)方案分析電子產(chǎn)品使用區(qū)域的氣象信息，分別構(gòu)造溫度概率密度分布函數(shù)和濕度概率密度分布函數(shù)并求平均值；采用GJB^9C-2006中應力分析法對產(chǎn)品進行可靠性預計，計算產(chǎn)品工作失效率的理論值；進行產(chǎn)品加速壽命試驗；分析試驗數(shù)據(jù)， 計算產(chǎn)品工作失效率的試驗值；比較上述兩項結(jié)果，分析濕度應力產(chǎn)生的誤差，對可靠性預計模型進行修正。本發(fā)明一種服從指數(shù)分布的電子產(chǎn)品可靠性預計模型修正方法，其步驟如下步驟1，分析產(chǎn)品的使用區(qū)域并按省、直轄市、自治區(qū)進行劃分；步驟2，采集使用區(qū)域內(nèi)各省、直轄市、自治區(qū)的歷年氣象信息，計算各地區(qū)溫度應力和濕度應力的年平均值；
步驟3，對各地區(qū)溫度應力、濕度應力的年平均值進行分組，分別繪制直方圖，根據(jù)直方圖的分布趨勢，分別構(gòu)造溫度概率密度分布函數(shù)和濕度概率密度分布函數(shù)，求取使用區(qū)域溫度應力和濕度應力的年平均值；步驟4，在充分了解元器件信息的基礎(chǔ)上，分析產(chǎn)品使用過程中所承受的各項應力；步驟5，選擇可靠性預計手冊，確定各類元器件進行應力分析的模型，計算元器件工作失效率；步驟6，繪制產(chǎn)品任務(wù)可靠性框圖，綜合計算產(chǎn)品工作失效率；步驟7，進行恒應力、定時截尾加速壽命試驗，記錄試驗數(shù)據(jù)；步驟8，計算試驗條件下產(chǎn)品平均故障前時間，計算正常工作條件下產(chǎn)品平均故障前時間及工作失效率；步驟9，比較可靠性預計和加速壽命試驗得到的產(chǎn)品工作失效率，計算濕度應力產(chǎn)生的誤差，提出可靠性預計修正模型。其中，步驟1中所述的產(chǎn)品使用區(qū)域是指中國大陸所有的省、自治區(qū)、直轄市。其中，步驟2所述的歷年氣象信息是指中國氣象部門官方記錄的近十年的累年各月平均溫度、相對濕度。其中，步驟2所述的年平均值是指累年各月平均溫度、濕度的均值。其中，步驟3中所述的直方圖是指頻數(shù)直方圖。其中，步驟3中所述的溫度應力的年平均值是指使用區(qū)域的溫度應力平均值，該值可以視為產(chǎn)品正常工作條件下的溫度應力值。其中，步驟3中所述的濕度應力的年平均值是指使用區(qū)域的濕度應力平均值，該值可以視為產(chǎn)品正常工作條件下的濕度應力值。其中，步驟4中所述的元器件信息包括元器件的生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)地、材料、質(zhì)量等級、性能參數(shù)等。其中，步驟4中所述的應力是指溫度應力、電應力、震動應力等。其中，步驟5中所述的可靠性預計手冊是指最新版本的電子設(shè)備可靠性預計手冊，對于國產(chǎn)產(chǎn)品一般常用GJB^9C-2006《電子設(shè)備可靠性預計手冊》。其中，步驟6中所述的任務(wù)可靠性框圖是指用以估計產(chǎn)品在執(zhí)行任務(wù)過程中完成規(guī)定功能的概率，描述完成任務(wù)過程中產(chǎn)品各單元的預定作用并度量工作有效性的一種可靠性模型。其中，步驟7中所述的應力是指試驗條件下的溫度應力和濕度應力，應大于正常工作條件下的應力水平。其中，步驟7中所述的定時截尾是指試驗總時間為定值。其中，步驟7中所述的試驗數(shù)據(jù)是指試驗樣品發(fā)生硬件故障的時間和順序。其中，步驟8中所述的平均故障前時間是指所有樣品從開始工作到發(fā)生故障之間的時間間隔的平均值。其中，步驟8中所述的工作失效率是指平均故障前時間的倒數(shù)。其中，步驟9中所述的結(jié)果指的是可靠性預計得到的產(chǎn)品工作失效率和加速壽命試驗得到的產(chǎn)品工作失效率，二者均為正常工作條件下。
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本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點第一，該方法從時間上和空間上對工作環(huán)境溫度進行了更為深入的討論，得到的溫度和濕度應力值更為準確的反映了產(chǎn)品正常工作條件下溫度、濕度應力的平均水平。第二，本發(fā)明綜合考慮了產(chǎn)品的設(shè)計、環(huán)境因素，能夠準確且客觀的對產(chǎn)品的使用效果做出評估。第三，本發(fā)明從試驗的角度對可靠性預計方法和模型進行了修正。第四，本方法可以制作成軟件，通過參數(shù)的輸入得到元器件、組件、部件、分系統(tǒng)、 系統(tǒng)各級工作失效率信息。


圖1為產(chǎn)品工作環(huán)境溫度、濕度應力平均值計算流程圖；圖2為產(chǎn)品可靠性預計流程圖；圖3為可靠性預計模型修正流程圖。圖4為本發(fā)明所述的修正方法流程圖
具體實施例方式本發(fā)明一種服從指數(shù)分布的電子產(chǎn)品可靠性預計模型修正方法見圖4所示，其步驟如下步驟1，分析產(chǎn)品的使用區(qū)域并按省、直轄市、自治區(qū)進行劃分；步驟2，采集各省、直轄市、自治區(qū)的歷年氣象信息，計算各地區(qū)溫度應力和濕度應力的年平均值，見圖1所示，其詳細步驟如下步驟201，采集使用區(qū)域內(nèi)各省、直轄市、自治區(qū)的歷年氣象信息。步驟202，利用各省、直轄市、自治區(qū)的累年各月平均溫度、濕度，計算各地區(qū)溫度應力、濕度應力的年平均值。 (1)年平均溫度
權(quán)利要求
1.一種服從指數(shù)分布的電子產(chǎn)品可靠性預計模型修正方法，其特征在于該方法的具體步驟如下步驟1，分析產(chǎn)品的使用區(qū)域并按省、直轄市、自治區(qū)進行劃分；步驟2，采集使用區(qū)域內(nèi)各省、直轄市、自治區(qū)的歷年氣象信息，計算各地區(qū)溫度應力和濕度應力的年平均值；步驟3，對各地區(qū)溫度應力、濕度應力的年平均值進行分組，分別繪制直方圖，根據(jù)直方圖的分布趨勢，分別構(gòu)造溫度概率密度分布函數(shù)和濕度概率密度分布函數(shù)，求取使用區(qū)域溫度應力和濕度應力的年平均值；步驟4，在充分了解元器件信息的基礎(chǔ)上，分析產(chǎn)品使用過程中所承受的各項應力；步驟5，選擇可靠性預計手冊，確定各類元器件進行應力分析的模型，計算元器件工作失效率；步驟6，繪制產(chǎn)品任務(wù)可靠性框圖，綜合計算產(chǎn)品工作失效率；步驟7，進行恒應力、定時截尾加速壽命試驗，記錄試驗數(shù)據(jù)；步驟8，計算試驗條件下產(chǎn)品平均故障前時間，外推正常工作條件下產(chǎn)品平均故障前時間及工作失效率；步驟9，比較可靠性預計和加速壽命試驗得到的產(chǎn)品工作失效率，計算濕度應力產(chǎn)生的誤差，提出可靠性預計修正模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的服從指數(shù)分布的電子產(chǎn)品可靠性預計模型修正方法，其特征在于步驟1中所述的產(chǎn)品使用區(qū)域是指中國大陸所有的省、自治區(qū)、直轄市。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的服從指數(shù)分布的電子產(chǎn)品可靠性預計模型修正方法，其特征在于步驟2所述的歷年氣象信息是指中國氣象部門官方記錄的近十年的累年各月平均溫度、相對濕度；所述的年平均值是指累年各月平均溫度、濕度的均值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的服從指數(shù)分布的電子產(chǎn)品可靠性預計模型修正方法，其特征在于步驟3中所述的直方圖是指頻數(shù)直方圖；所述的溫度應力的年平均值是指使用區(qū)域的溫度應力平均值，該值視為產(chǎn)品正常工作條件下的溫度應力值；所述的濕度應力的年平均值是指使用區(qū)域的濕度應力平均值，該值視為產(chǎn)品正常工作條件下的濕度應力值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的服從指數(shù)分布的電子產(chǎn)品可靠性預計模型修正方法，其特征在于步驟4中所述的元器件信息包括元器件的生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)地、材料、質(zhì)量等級、性能參數(shù)；所述的應力是指溫度應力、電應力、震動應力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的服從指數(shù)分布的電子產(chǎn)品可靠性預計模型修正方法，其特征在于步驟5中所述的可靠性預計手冊是指最新版本的電子設(shè)備可靠性預計手冊，對于國產(chǎn)產(chǎn)品則用GJB^9C-2006《電子設(shè)備可靠性預計手冊》。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的服從指數(shù)分布的電子產(chǎn)品可靠性預計模型修正方法，其特征在于步驟6中所述的任務(wù)可靠性框圖是指用以估計產(chǎn)品在執(zhí)行任務(wù)過程中完成規(guī)定功能的概率，描述完成任務(wù)過程中產(chǎn)品各單元的預定作用并度量工作有效性的一種可靠性模型。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的服從指數(shù)分布的電子產(chǎn)品可靠性預計模型修正方法，其特征在于步驟7中所述的應力是指試驗條件下的溫度應力和濕度應力，應大于正常工作條件下的應力水平；所述的定時截尾是指試驗總時間為定值；所述的試驗數(shù)據(jù)是指試驗樣品發(fā)生硬件故障的時間和順序。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的服從指數(shù)分布的電子產(chǎn)品可靠性預計模型修正方法，其特征在于步驟8中所述的平均故障前時間是指所有樣品從開始工作到發(fā)生故障之間的時間間隔的平均值；所述的工作失效率是指平均故障前時間的倒數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的服從指數(shù)分布的電子產(chǎn)品可靠性預計模型修正方法，其特征在于步驟9中所述的結(jié)果指的是可靠性預計得到的產(chǎn)品工作失效率和加速壽命試驗得到的產(chǎn)品工作失效率，二者均為正常工作條件下。
全文摘要
一種服從指數(shù)分布的電子產(chǎn)品的可靠性預計模型修正方法，步驟如下1，分析產(chǎn)品的使用區(qū)域；2，采集使用區(qū)域內(nèi)各省、市的歷年氣象信息，計算各地區(qū)溫度應力和濕度應力的年平均值；3，分別構(gòu)造溫度和濕度概率密度分布函數(shù)，求取使用區(qū)域溫度應力和濕度應力的年平均值；4，分析產(chǎn)品使用過程中所承受的各項應力；5，選擇可靠性預計手冊，根據(jù)應力分析模型計算元器件工作失效率；6，繪制產(chǎn)品任務(wù)可靠性框圖，綜合計算產(chǎn)品工作失效率；7，進行加速壽命試驗，記錄試驗數(shù)據(jù)；8，計算試驗條件下產(chǎn)品平均故障前時間及正常工作條件下工作失效率；9，比較可靠性預計和加速壽命試驗得到的產(chǎn)品工作失效率，計算濕度應力產(chǎn)生的誤差，提出可靠性預計修正模型。
文檔編號G06F17/50GK102184292SQ201110118578
公開日2011年9月14日 申請日期2011年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者丁瀟雪, 孫宇鋒, 祁邦彥, 胡薇薇 申請人:北京航空航天大學