非矩形試驗(yàn)區(qū)域綜合應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究.pdf

1、綜合應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)可以快速評(píng)定產(chǎn)品在實(shí)際工作環(huán)境中的可靠性水平，在工程上得到了廣泛的應(yīng)用。對(duì)于兩應(yīng)力的恒加壽命試驗(yàn)，目前多在兩試驗(yàn)應(yīng)力構(gòu)成的矩形試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)。然而在實(shí)際工程中，受試驗(yàn)設(shè)備的限制，某個(gè)應(yīng)力的取值可能會(huì)限制另一個(gè)應(yīng)力，使得試驗(yàn)區(qū)域由于兩試驗(yàn)應(yīng)力不能同時(shí)取到最大值成為非矩形。對(duì)于非矩形試驗(yàn)區(qū)域上的兩應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)，如果按照傳統(tǒng)矩形區(qū)域上的方法設(shè)計(jì)最優(yōu)試驗(yàn)方案，會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力水平組合點(diǎn)位于試驗(yàn)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(yàn)區(qū)域的綜合應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)理論，以及相應(yīng)的最優(yōu)試驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)方法。
　　本文針對(duì)線性-極值模型，提出了基于均勻設(shè)計(jì)理論、正交設(shè)計(jì)理論、E-M設(shè)計(jì)理論的非矩形試驗(yàn)區(qū)域綜合應(yīng)力恒加壽命試驗(yàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，給出了試驗(yàn)方案定量評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)對(duì)各種優(yōu)化模型下（均勻、正交、E-M）的最優(yōu)試驗(yàn)方案進(jìn)行了模擬評(píng)價(jià)，確定了綜合性能最優(yōu)的非矩形區(qū)域試驗(yàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)(EM

3、-5)，并結(jié)合實(shí)際，歸納出非矩形試驗(yàn)區(qū)域最優(yōu)試驗(yàn)方案選擇準(zhǔn)則。為非矩形試驗(yàn)區(qū)域綜合應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)，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(yàn)方法、加速壽命試驗(yàn)技術(shù)和非矩形試驗(yàn)區(qū)域綜合應(yīng)力加速壽命試驗(yàn)三個(gè)方面分析了相關(guān)領(lǐng)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(biāo)和研究?jī)?nèi)容。
　　第二章針對(duì)基于Escobar和Mee

4、ker設(shè)計(jì)思想的非矩形試驗(yàn)區(qū)域最優(yōu)試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，當(dāng)邊界較為復(fù)雜時(shí)失效概率最大點(diǎn)難以求得的問題，以正常應(yīng)力下壽命估計(jì)值的漸近方差最小為目標(biāo)，在非矩形區(qū)域內(nèi)選擇兩個(gè)應(yīng)力水平點(diǎn)分別作為最高和最低應(yīng)力水平點(diǎn)，以最高、最低應(yīng)力水平以及各試驗(yàn)樣本分配比例為設(shè)計(jì)變量，限制各試驗(yàn)應(yīng)力組合點(diǎn)等間隔均勻分布，提出一種基于均勻設(shè)計(jì)理論的非矩形區(qū)域綜合應(yīng)力恒加壽命試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，簡(jiǎn)化了非矩形區(qū)域恒加壽命試驗(yàn)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)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(yīng)力下壽命估計(jì)值的漸近方差最小為目標(biāo)，在非矩形區(qū)域內(nèi)選擇兩個(gè)應(yīng)力水平點(diǎn)分別作為最高和最低應(yīng)力水平點(diǎn)，以最高、最低應(yīng)力水平以及各試驗(yàn)樣本分配比例為設(shè)計(jì)變量，限制各試驗(yàn)應(yīng)力組合點(diǎn)呈正交設(shè)計(jì)理論最佳應(yīng)力點(diǎn)組合方式分布，提出另一種基于正交設(shè)計(jì)理論的非矩形區(qū)域綜合應(yīng)力恒加壽命試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，也通過算例證明了方法的可行性。為非矩形試驗(yàn)區(qū)域加速壽命試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)提供了另一種較為簡(jiǎn)便的方法。
　　第四章以正常應(yīng)力下壽命估計(jì)值的

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