《多應力多退化量加速退化試驗最佳化設計方法》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由汪亞順擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：多應力多退化量加速退化試驗最佳化設計方法
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：汪亞順
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
高可靠長壽命產品正常工作中往往受到多種應力的作用，通常有多個性能指標隨時間逐漸劣化。多應力多退化量的加速退化試驗技術為此類產品的壽命預測提供了高效可行途徑。在試驗代價約束下，如何設計多應力多退化量的加速退化試驗方案使產品的壽命預測最準確是加速退化試驗研究的核心問題之一。現有的加速退化試驗方案最佳化設計方法只針對單一應力或單一退化量情況，不能解決多應力多退化量場合複雜方案最佳化設計難題。針對最佳化目標函式的解析形式難以推導的情況，本項目將統計仿真方法引入多應力多退化量的加速退化試驗方案最佳化設計，通過基本理論、最佳化模型與最佳化方法等方面的深入研究，最終建立基於仿真的多應力多退化量恆定及步進應力加速退化試驗方案最佳化設計方法，並以飛彈彈頭姿控發動機關鍵件先導式安全閥為對象對方法進行套用驗證。本項目的研究可為多應力多退化量場合產品壽命預測提供最佳化的試驗方案支撐，以最小的試驗代價實現最準確的壽命預測。
結題摘要
高可靠長壽命產品正常工作中往往受到多應力的作用，通常有多個性能指標隨時間逐漸劣化。多應力多退化量加速退化試驗（ADT）技術為此類產品壽命預測提供了高效可行途徑。在試驗代價約束下，如何設計多應力多退化量ADT方案使產品壽命預測最準確是ADT研究的核心問題之一。現有的ADT方案最佳化設計方法只針對單一應力或單一退化量情況，不能解決多應力多退化量場合複雜方案最佳化設計難題。本項目針對多應力多退化量ADT在工程套用中面臨的方案最佳化設計難題，通過採用蒙特卡洛（MC）仿真方法評價試驗方案優劣的研究思路，深入研究了多應力多退化量恆定與步進ADT方案最佳化設計理論與方法，為高可靠長壽命產品壽命預測研究提供關鍵理論和技術支撐。研究工作主要進展和取得的成果如下：1、研究並建立了多應力多退化量ADT方案最佳化設計基本理論。通過引入MC仿真統計模擬思想，構建加速試驗方案最佳化設計基本流程。研究並建立了先驗信息獲取方法，建立了最優方案敏感性分析方法。可將試驗方案最佳化設計問題轉化為試驗數據的建模分析問題，進而從本質上解決複雜ADT試驗方案最佳化設計難題。2、提出了多應力多退化量恆定ADT最佳化設計方法。首先研究了多退化量相關的Copula理論，提出了多維阿基米德Copula構造方法，以及基於偽失效壽命和基於退化量分布的數據分析方法。然後建立最佳化模型，提出了基於MC仿真及曲面擬合的最佳化算法，並以O形橡膠密封圈為對象開展了套用驗證研究，驗證了方法的有效性。3、提出了多應力多退化量步進ADT最佳化設計方法。在試驗費用的約束下，以產品分位壽命估計的誤差均方根最小為目標，基於累積損傷模型、MC仿真方法、多維曲線擬合方法以及遺傳算法，建立方案最佳化設計方法，最後以橡膠密封圈為對象驗證了方法的有效性。4、以先導式安全閥為對象開展了套用驗證研究。結合先導式安全閥貯存可靠性分析，套用所提出的方法對試驗方案進行了最佳化設計。在此基礎上實施了安全閥兩應力三退化量ADT試驗，並對試驗數據進行了統計分析，得出貯存壽命預測結果，驗證了多應力多退化量ADT方案最佳化設計關鍵技術，建立了完整的工程套用案例。 綜上所述，本項目按研究計畫進行，沒有調整和變動，完成並達到了預期目標。項目的學術成果套用於重要裝備和重大設施的壽命預測問題，可望提高其運行可靠性、安全性、可維護性，實現其可靠、安全運行。
