一种关于电工产品平均寿命的评估方法.pdf

一种关于电工产品平均寿命的评估方法低压电器(2005l11)

研究与分析
一种关于电工产品平均寿命
*
的评估方法

金少华a,陆俭国b,李志刚b,宛艳萍c
(河北工业大学a.理学院;b.电气与自动化学院;
c.计算机科学与软件学院,天津300130)

第一作者金少华
摘要:威布尔模型是可靠性领域里使用最广泛的模型。联合利用中位秩及最小:
男教
二乘法给出了估计威布尔分布参数的一种新方法,给出了电工产品中位寿命、平均寿(1965-),,
授,博士,研究方
命及平均寿命置信限的估计,并结合实际试验数据进行了计算。结果表明,利用该方法
向为可靠性模型。
能得到较精确的参数估计。
关键词:失效数据分析;威布尔分布;参数估计;图参数估计法;最小二乘法;
中位秩;平均寿命;置信水平
中图分类号:TM732文献标识码:A文章编号:1001-5531(2005)11-0003-03

AnEvaluationMethodabouttheMean
TimetoFailureofElectricalProducts

JINShao-huaa,LUJian-guob,LIZhi-gangb,WANYan-pingc
(HebeiUniversityofTechnologya.SchoolofScience;b.SchoolofElectricalEngineering;
c.SchoolofComputerScienceandSoftwareEngineering,HebeiUniversity
ofTechnology,Tianjin300130,China)

Abstract:TheWeibulldistributionhasbeenwidelyusedinreliabilityfields.Inthispaper,anewapproach
wasdevelopedtoestimatetheWeibulldistribution.sparametersbyusingtheMedianrankandtheleast-squares
methodforthefirsttime.Theestimationofthemedianlifetimeandthemeantimetofailureandtheconfidencelim-
itsofthemeantimetofailureofelectricalproductsweregiven.Aactualtestdatawascomputedbyusingthepro-
posedmethod.Itturnsoutthattheproposedmethodyieldsmoreaccurateparameterestimates.
Keywords:failuredataanalysis;Weibulldistribution;parameterestimation;thegraphicalparame-
terestimationmethod;least-squaresmethod;Medianrank;meantimetofailure;confidencelevel

工产品,尚没有充分的数据说明其失效分布类型
0引言
为指数分布。由于威布尔分布对各种试验数据的
产品的平均寿命与产品的失效分布类型及分拟合能力强,同时从某些电工产品(如某些中间
布参数密切相关,只有知道了产品的失效分布类继电器及密封继电器)的试验数据看,其失效分
型及其参数值,才能计算产品的平均寿命。在实布类型不是指数分布而是威布尔分布[1]。因此,
际工作中,产品的失效分布类型及其参数值很难研究产品失效分布类型为威布尔分布时,其产品
确定,因而很难准确地计算出产品的平均寿命的的可靠性评估具有十分重要的实际意义。现有图
数值。在电工产品的可靠性标准中,大多假设产参数估计法[2]虽然具有使用方便、直观易懂、适
品的失效分布类型为单参数指数分布,并在此基用于截尾寿命试验等特点,但该估计法依赖于对
础上制订产品可靠性标准中的抽样表,但对于电数据曲线的视觉审查,结果往往因人而异,精确性

*基金项目:国家自然科学基金资助项目(60474071)
)3)
低压电器(2005l11)一种关于电工产品平均寿命的评估方法

较差,且方法很难用于工程中经常遇到的小容量i
MR(ti)=(8)
样本的情形,也不能提供统计置信限的估计。N+0.4
本文将联合利用中位秩及最小二乘法给出估而威布尔分布的分布函数可写成:
计威布尔分布参数的一种新方法。ln{-ln[1-MR(ti)]}=Blnti-BlnG(9)
或线性形式:
1威布尔分布模型Y(i)=BZ(i)+b(10)
威布尔分布的失效分布函数为式中:
BY(i)=ln{-ln[1-MR(t