● 摘要
产品的可靠性总是与其所处环境相对应，在不同的环境条件下，会表现出不同的水平。变环境数据可靠性综合评估方法不仅是工程需求，也是可靠性评估的发展趋势。在变环境数据可靠性综合评估中，如何建立能较好地描述环境条件与可靠性关系的模型，以及如何选择可靠性评估方法以确保评估精度一直是工程难题。针对变环境数据的特点及变环境数据可靠性评估的难点，结合工程需求，通过研究变环境条件对产品可靠性的影响，分别从分布函数和失效率的角度对变环境数据进行可靠性建模，给出变环境数据可靠性综合评估方法。 研究了环境因素对产品可靠性的影响，引入径向基函数法，用于变环境数据可靠性建模。该方法能较好地度量环境因素及其交互作用对产品可靠性的影响。结合工程中常用变环境数据的特点，利用广义线性模型给出了可靠性模型参数的极大似然估计及相应算法。数值模拟表明基于径向基函数的变环境数据可靠性建模分析方法要优于传统的方法。 在变环境数据可靠性建模分析的基础上，从分布参数角度研究环境因素对产品可靠性的影响，提出了一种适用于位置-刻度分布族的变环境数据可靠性综合评估方法。利用径向基函数法对分布参数进行建模，并利用广义线性模型的模型参数极大似然估计算法。为提高参数估计精度，引入收缩估计方法，给出了分布参数的收缩估计。分别采用信仰推断方法和渐近正态方法给出了可靠度置信下限，并对两种方法的对比分析，给出了各自的适用范围。引入可靠性灵敏度方法，用于度量产品可靠性随环境因素及工作时间的动态变化特征，为产品可靠性设计分析提供了依据。 同时从失效率角度研究环境因素对产品可靠性的影响，提出了一种基于比例风险模型的变环境数据可靠性综合评估方法。通过对比例风险模型进行了变换，使该模型适合于变环境数据可靠性评估。利用径向基函数法对失效率函数进行建模，并利用广义线性模型给出了模型参数的极大似然估计算法。为改善参数估计效果，利用收缩估计方法，给出了比例风险模型基准分布参数的收缩估计。基于建立的可靠性模型，给出了可靠度置信下限和相应的可靠性灵敏度分析方法。 在上述变环境数据可靠性评估的基础上，针对环境因素随时间变化的情形，研究环境因素随时间动态变化对产品可靠性的影响，提出一种基于累积损伤模型的变环境数据可靠性综合评估方法。分别从分布参数和失效率与环境因素的关系角度，给出基于位置-刻度模型和基于比例风险模型的累积损伤模型，并给出基于累积损伤模型的可靠性建模方法和评估方法。 结合实例与数值模拟表明，本文给出的变环境数据可靠性建模与综合评估方法综合考虑环境因素及其交互作用对产品可靠性的影响，能较好地评价产品在变环境条件下的可靠性水平。