本发明涉及加速退化试验，尤其涉及一种基于趋势线的加速退化试验的寿命置信限评估方法及设备。
背景技术：
1、在科技高速发展的环境下，制造商更倾向于通过生产高可靠、长寿命的产品来提高产品质量，以应对日益增长的产品使用需求。由于失效寿命是高可靠性产品的重要考核指标之一，对产品寿命分布的分析是评估产品可靠性中重要的一环。由于产品实际失效是一个漫长的过程，为了在相对较短时间对产品的寿命指标进行验证，一般采用加速退化试验(加速退化试验，accredited degradation test,加速退化)方法。加速退化试验是指在退化机制不变的基础上，利用产品在高加速应力水平下的性能退化数据外推评估正常应力水平下的产品寿命指标的试验技术，为解决高可靠长寿命产品的寿命指标快速验证评价问题提供了一条有效途径。
2、对产品进行可靠性评估时，常使用基于性能退化建模的方法对加速退化数据进行处理，以更直观地展现产品性能退化的过程。但是，目前已提出的基于性能退化的寿命评估方法大多考虑的是某一寿命下可靠度的置信推断、或某一可靠度下的寿命置信区间估计，而较少考虑产品整个寿命期的置信寿命分布问题。而且，针对加速退化试验的情况，也缺乏相关研究。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于趋势线的加速退化试验的寿命置信限评估方法。
2、为实现上述发明目的，本发明提供一种基于趋势线的加速退化试验的寿命置信限评估方法，包括以下步骤：
3、s1.执行一系列加速退化试验，覆盖多个试验应力水平，以从产品总体中构建加速退化试验样本集，以及，设定用于加速退化试验的参数条件，其中，所述参数条件包括：多个用于趋势线寿命评估置信限的可靠度水平，用于加速退化数据评估的置信水平；
4、s2.跟踪并记录所述产品的性能在不同试验应力水平下随时间的退化时间序列，并基于所述退化时间序列获取不同所述试验应力水平下每个产品的性能退化量随时间变化的性能退化曲线，并基于加速退化试验寿命评估法以证明所述产品的失效寿命所服从的分布类型；
5、s3.基于趋势线寿命评估法原理，在多个所述可靠度水平下分别对所述性能退化量的均值进行参数估计，拟合得到不同所述试验应力水平下所述产品的性能退化轨迹，以及，基于所述性能退化轨迹获取在所述置信水平下和不同所述试验应力水平下所述性能退化量的容忍限和与所述容忍限相对应的第一失效寿命；
6、s4.基于加速退化模型和所述第一失效寿命分别获取所述产品在所述置信水平，多个所述可靠度水平和正常使用条件下的第二失效寿命，并获取在所述置信水平和正常使用条件下所述产品的可靠度曲线上的数据点集；
7、s5.基于所述产品的第二失效寿命和所述数据点集，对产品寿命分布的均值、均方差进行参数估计，以构建出在所述置信水平下的产品可靠度函数，以完成对所述产品的产品可靠性以及置信性的评估。
8、根据本发明的一个方面，步骤s3中，基于趋势线寿命评估法原理，在多个所述可靠度水平下分别对所述性能退化量的均值进行参数估计，拟合得到不同所述试验应力水平下所述产品的性能退化轨迹的步骤中，在不考虑置信水平对评估结果影响的条件下采用最小二乘估计法对所述性能退化量的均值进行参数估计，以及，对每个所述试验应力水平下的性能退化数据的性能退化量的均值，使用最小二乘法进行拟合，以获取所述性能退化轨迹的模型参数，以拟合出所述性能退化轨迹。
9、根据本发明的一个方面，所述性能退化轨迹表示为：
10、
11、其中，y表示性能退化量，表示性能退化量的拟合估计值，表示性能退化量yαji的均值，yαji表示第i个受试的产品在试验应力水平sα、在时刻tj，j＝1,2,…,m的性能退化数据，sα表示试验应力水平，α＝1,2,…,d，t表示加速退化试验的试验时刻，表示加速退化试验的试验时刻的均值，表示回归系数，表示截距，σ表示产品的性能退化量的标准差，n*表示观察影响数，且表示为n表示产品的数量，i＝1,2,…,n表示产品的序号，表示残差标准差的无偏估计，表示的标准差，表示对应序号性能退化量的拟合估计值。
12、根据本发明的一个方面，步骤s3中，基于所述性能退化轨迹获取在所述置信水平和不同所述试验应力水平下所述性能退化量的容忍限和与所述容忍限相对应的第一失效寿命的步骤中，所述容忍限包括：容忍上限和容忍下限，其表示为：
13、
14、其中，fkα1表示受试产品的容忍上限，fkα2表示受试产品的容忍下限，γ表示置信水平，表示标准正态分布上的可靠度水平βk的分位数，βk表示可靠度水平，k＝1,2,…,p，n表示产品的数量，表示第α个应力水平下的性能退化量估计值的回归系数，表示第α个应力水平下的性能退化量估计值的截距，表示第α个应力水平下的性能退化量残差标准差的无偏估计，表示第α个性能退化数据的标准差，sα表示性能退化数据的标准差。
15、根据本发明的一个方面，步骤s3中，基于所述性能退化轨迹获取在所述置信水平和不同所述试验应力水平下所述性能退化量的容忍限和与所述容忍限相对应的第一失效寿命的步骤中，所述第一失效寿命表示为：
16、
17、其中，tkα表示产品在试验应力水平sα和可靠度水平βk下的第一失效寿命，df表示产品的性能退化量失效阈值。
18、根据本发明的一个方面，步骤s4中，基于加速退化模型和所述第一失效寿命分别获取所述产品在所述置信水平，多个所述可靠度水平和正常使用条件下的第二失效寿命的步骤中，所述加速退化模型表示为：
19、
20、其中，tβ表示每个试验应力水平sα下产品的伪失效寿命，表示截距，表示回归系数。
21、根据本发明的一个方面，步骤s5中，基于所述产品的第二失效寿命和所述数据点集，对产品寿命分布的均值、均方差进行参数估计，以构建出在所述置信水平下的产品可靠度函数，以完成对所述产品的产品可靠性以及置信性的评估的步骤中，包括：
22、s51.基于所述产品的第二失效寿命，采用极大似然估计对所述产品寿命分布的均值进行点估计得到估计值采用最小方差无偏估计对产品寿命分布的均方差进行点估计得到估计值
23、s52.当所述产品的伪失效寿命服从正态分布n(μ,σ2)时，则所述产品可靠度函数表示为：
24、
25、其中，y≥df表示产品性能退化量失效阈值为下限值的情况，y≤df表示产品性能退化量失效阈值为上限值的情况，μ表示该正态分布的均值，σ表示该正态分布的标准差；
26、s53.基于所述产品寿命分布的均值的估计值所述产品寿命分布的均方差的估计值以及所述可靠度函数对所述产品可靠度函数进行计算，以获得在置信水平γ下所述产品的可靠度曲线，完成在置信水平γ下对产品可靠度的评估。
27、为实现上述发明目的，本发明提供一种应用于前述的加速退化试验的寿命置信限评估方法的设备，包括至少一个处理器、至少一个存储器和数据总线；
28、所述处理器与所述存储器通过所述数据总线完成相互间的通信；
29、所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用程序指令以执行所述的寿命置信限评估方法。
30、根据本发明的一种方案，本方案基于加速退化试验以及区间估计中趋势线分析法的理论，提出了将趋势线寿命置信评估方法应用于加速退化试验的寿命评估中的可靠性评估方法。区别于目前已有研究大多考虑某一寿命下可靠度的置信推断或某一可靠度下寿命置信区间估计的现状，而较少考虑产品整个寿命期的置信寿命分布的问题，本发明将置信水平纳入产品的整个寿命期的可靠性评估环节中，改进了常规的可靠性评估方法，其结论与常规方法下没有考虑置信度的加速退化试验寿命评估方法得出的结果相比的可靠度指标更贴合实际、更具有合理性，为电连接器等电子产品的可靠性分析提供了一种新的解决途径。
31、根据本发明的一种方案，本方案创造性的将趋势线寿命置信评估方法结合于加速退化试验的寿命评估中的可靠性评估方法，以将置信水平对可靠性评估的影响纳入考虑范围内，从而使评估结果更为可信，其与常规的可靠性评估方法下没有考虑置信度的加速退化试验寿命评估方法得出的结果相比，本方案得出的可靠度指标更贴合实际、更具有合理性，为考虑评估置信度时产品的寿命评估提供了一种新的解决途径。
1.基于趋势线的加速退化试验的寿命置信限评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的加速退化试验的寿命置信限评估方法，其特征在于，步骤s3中，基于趋势线寿命评估法原理，在多个所述可靠度水平下分别对所述性能退化量的均值进行参数估计，拟合得到不同所述试验应力水平下所述产品的性能退化轨迹的步骤中，在不考虑置信水平对评估结果影响的条件下采用最小二乘估计法对所述性能退化量的均值进行参数估计，以及，对每个所述试验应力水平下的性能退化数据的性能退化量的均值，使用最小二乘法进行拟合，以获取所述性能退化轨迹的模型参数，以拟合出所述性能退化轨迹。
3.根据权利要求2所述的加速退化试验的寿命置信限评估方法，其特征在于，所述性能退化轨迹表示为：
4.根据权利要求3所述的加速退化试验的寿命置信限评估方法，其特征在于，步骤s3中，基于所述性能退化轨迹获取在所述置信水平和不同所述试验应力水平下所述性能退化量的容忍限和与所述容忍限相对应的第一失效寿命的步骤中，所述容忍限包括：容忍上限和容忍下限，其表示为：
5.根据权利要求4所述的加速退化试验的寿命置信限评估方法，其特征在于，步骤s3中，基于所述性能退化轨迹获取在所述置信水平下和不同所述试验应力水平下所述性能退化量的容忍限和与所述容忍限相对应的第一失效寿命的步骤中，所述第一失效寿命表示为：
6.根据权利要求5所述的加速退化试验的寿命置信限评估方法，其特征在于，步骤s4中，基于加速退化模型和所述第一失效寿命分别获取所述产品在所述置信水平，多个所述可靠度水平和正常使用条件下的第二失效寿命的步骤中，所述加速退化模型表示为：
7.根据权利要求6所述的加速退化试验的寿命置信限评估方法，其特征在于，步骤s5中，基于所述产品的第二失效寿命和所述数据点集，对产品寿命分布的均值、均方差进行参数估计，以构建出在所述置信水平下的产品可靠度函数，以完成对所述产品的产品可靠性以及置信性的评估的步骤中，包括：
8.一种应用于权利要求1至7任一项所述的加速退化试验的寿命置信限评估方法的设备，其特征在于，包括至少一个处理器、至少一个存储器和数据总线；
