确定防滑刹车控制装置高温故障分布的方法

摘要

一种确定防滑刹车控制装置高温故障分布的方法法，抽取防滑刹车控制装置中使用的元器件进行高温故障测试，根据测试数据确定元器件的高温故障分布，作为工程中选择故障分布公式的依据，消除现有技术带来的误差和资源消耗。本发明确定采用威布尔分布评估防滑刹车控制装置的高温故障，证明防滑刹车控制装置的故障是耗损故障，纠正了现有技术中将耗损故障作为偶然故障处理的错误，以及在障原因、故障机理方面产生误差。

主权项

一种确定防滑刹车控制装置高温故障分布的方法，其特征在于，具体过程是：步骤1，确定电子元器件的高温故障分布测试方案：第一步，确定元器件高温抽样测试的种类：以半导体分立元器件作为高温测试样件；在半导体分立元器件中，抽取陶瓷电容进行高温故障分布测试；第二步，随机抽取多个同型号的陶瓷电容作为高温测试样件：随机从同批次陶瓷电容中抽取多个作为测试样件，各陶瓷电容的使用温度范围是：‑55℃～125℃；第三步，确定陶瓷电容高温故障分布测试方案：首先确定陶瓷电容高温故障原因；其次，根据高温故障原因确定环境试验箱的温度为125℃；将环境试验箱的温度升到125℃并恒温，然后同时将各陶瓷电容放进高温试验箱，通电工作条件下进行测试；测试条件为：施加直流电压18V，进行到各陶瓷电容全部发生高温故障时测试结束；第四步，确定累积失效概率计算公式：在样本数小于50个的条件下，通过近似中位秩公式计算累积失效概率F_n(t_i)：近似中位秩公式：在公式(15)中：F_n(t_i)：试验中元器件的累积失效概率；i：第i个失效的元器件；0.32：公式中的常数；0.36：公式中的常数；n：试验元器件的总数；第五步，对威布尔分布公式进行线性化处理：当该陶瓷电容的高温故障分布测试数据回归分析相对于威布尔分布线性相关系数r大于等于0.9时，认为服从威布尔分布；当线性相关系数r小于0.9时，该陶瓷电容的高温故障测试数据与威布尔分布拟合不好，对该陶瓷电容的高温故障测试数据采用正态分布重新计算；列出威布尔分布数学式：由得到：式中：t为时间；m为威布尔分布的形状参数，m值的大小表示故障分布的分散程度；t₀为尺度参数，缩小和放大分布函数坐标尺度的作用；F_n(t)是威布尔分布的累积失效函数；根据式(7)等号两边取两次以e为底的自然对数线性化处理；自然对数是以e为底的对数，得到(8)式：$lnln\frac{1}{1-F_n\left(t\right)}=m\ln t-{\mathrm{lnt}}_0---\left(8\right)$列线性方程：y＝bx+a  (9)公式(9)中，y为bx+a的函数，a为x＝0时方程(9)在y轴上的截距，b为系数；依据对(9)式对(8)式进行变量转换：$y=lnln\frac{1}{1-F_n\left(t\right)},x=\ln t,b=m,a={\mathrm{lnt}}_0---\left(10\right)$ln是自然对数符号；至此，完成了威布尔分布函数的线性化处理，具备在双对数坐标系中对陶瓷电容的高温测试数据进行计算的条件；第六步，确定截距a和系数b和相关系数r：按照双对数坐标系的原理，i＝1，2，3……n，采用最小二乘法确定截距a和系数b的计算公式为：$b=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}(x_i-\bar{x})(y_i-\bar{y})}{\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{(x_i-\bar{y})}^2}---\left(11\right)$工程中，的值等于b的值；为威布尔分布的形状参数m的估计值；方程(9)在y轴上的截距a为：$a=\bar{y}-b\bar{x}---\left(12\right)$威布尔分布尺度参数t估计值的计算公式为：${\hat{t}}_0=e^{\left|a\right|}=e^{|b\bar{x}-\bar{y}|}---\left(13\right)$式中为t的估计值，用表示针对尺度参数t进行计算后的估计值；e是自然对数中的e；通过公式(14)确定相关系数r：$r=\frac{\underset{i=1`}{\overset{n}{\Sigma }}(x_i-\bar{x})(y_i-\bar{y})}{\sqrt{\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{(x_i-\bar{x})}^2\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{(y_i-\bar{y})}^2}}---\left(14\right)$在威布尔分布双对数坐标系中计算陶瓷电容的高温故障数据，若服从威布尔分布，计算结束；若不服从威布尔分布，则重新在正态分布的双对数坐标系中计算陶瓷电容的高温故障数据；若不服从正态分布，则该陶瓷电容的研制质量存在隐患，应在进行质量改进后重新进行高温故障分布测试和计算；步骤2，对陶瓷电容进行高温故障分布测试：按照本发明步骤1确定的测试方案，抽取该防滑刹车控制装置的各陶瓷电容进行高温故障分布测试，且测试进行到各陶瓷电容全部失效时结束；得到各陶瓷电容的高温故障分布测试数据；步骤3，对各陶瓷电容的高温故障分布测试数据进行计算：根据本发明步骤2测试得到的各陶瓷电容的高温故障数据，本步骤对所述各测试数据进行计算，确定高温测试数据的故障分布；根据各陶瓷电容的高温故障分布测试数据列出最小二乘法计算表；步骤4，确定陶瓷电容的高温故障分布：根据对陶瓷电容高温故障测试数据的威布尔分布回归计算结果，陶瓷电容的高温故障服从威布尔分布，计算结束；若经计算不服从威布尔分布，则应重新按照正态分布计算，若服从正态分布，计算结束；若经计算不服从正态分布，则应对该陶瓷电容进行质量改进，改进后重新进行计算，直至确定陶瓷电容服从的概率分布，计算结束。