一种极小子样可靠性增长试验设计方法

标题：一种极小子样可靠性增长试验设计方法

摘要：本发明属于飞机结构设计及强度分析领域，具体涉及一种极小子样可靠性增长试验设计方法，第一步、在给定可靠性目标的情况下，反算出对数均值寿命μ1。第二步、接下来将可靠性摸底试验的寿命值T0进行虚拟增广，以满足Bootstrap方法使用要求。第三步、然后可以应用Bootstrap方法求得其分布及均值μ`，第四步、最后将μ1与μ`比较，满足误差范围即输出寿命值T0，否则进行迭代，最终输出满足可靠性目标的寿命值T0。本文的方法即为已经得到可靠性摸底试验寿命T0, 及置信度γ和目标失效概率R，求得试验寿命T, 使得该机构系统在置信度γ下，大修周期内的失效概率不大于R。达到了试验寿命要求值，经评估，该寿命值满足了可靠性增长要求，该设计方法可行。

申请号：CN201811318776.2

申请日：2018/11/7

申请人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所

首项权利要求：1.一种极小子样可靠性增长试验设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、在给定可靠性目标的情况下，反算出对数均值寿命μ1；对于经常研究的航空领域的机械结构件的疲劳寿命试验可靠性评估问题，大量的工程试验经验得到的信息是：1)航空领域的机械结构件的疲劳寿命服从对数正态分布；设疲劳寿命变量为T，则称T是一个对数正态随机变量，T＝10Y(服从对数正态分布，其概率密度函数为：式中的μ与σ为“对数均值”和“对数标准差”；对数正态分布的均值和方差分别为：2)服从正态分布的对数疲劳寿命总体的标准差大致为0.17；对于服从对数正态分布的极小子样疲劳寿命试验评估情况，先将对数正态分布随机变量T取对数后转化为正态分布随机变量Y＝lgT，即把试验样本取对数形成新的服从正态分布的试验样本值Yi＝lgTi，此时Y～N(μ, σ2) , σ＝0.17；对数疲劳寿命的概率密度函数为：此时给定一个置信度γ，就可以求出相对应的寿命下限Ylow：将寿命下限作为新的均值寿命，重新构造分布函数，其分布密度函数为：即可求出90％置信度下，襟翼运动机构寿命为16000的失效概率R：将已知参数σ、γ、R代入公式，联立方程组，即可求出对数疲劳寿命的分布均值μ1，此值可校验虚拟增广小子样试验评估方法的求解结果，以判断试验次数T是否满足要求；步骤二、接下来将可靠性摸底试验的寿命值T0进行虚拟增广，以满足Bootstrap方法使用要求；根据对数疲劳寿命Y～N(μ, σ2) , σ＝0.17，可以用正态分布的对称取点方法进行样本的虚拟增广；步骤三、然后可以应用Bootstrap方法求得其分布及均值μ、；步骤四、最后将μ1与μ̀比较，满足误差范围即输出寿命值T0，否则进行迭代，最终输出满足可靠性目标的寿命值T0。

专利类型：发明申请