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专利号: 2021106555653
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多孔径电连接器的接触可靠性评估方法,其特征在于,所述方法包括:对电连接器的接触对进行测试,获得实验数据;

根据所述实验数据中的失效率,选择可靠性评估模型;

通过最小二乘法和/或极大似然法估,估算出所述可靠性评估模型的参数;

根据估计出参数的可靠性评估模型,进行接触对可靠性评估;

根据接触对的可靠性评估,对电连接器的可靠性进行评估;

其中,通过选择可靠性评估模型进行可靠性评估的方法包括:步骤A1:判断所述失效率是否大于第一域值;

若否,执行步骤A2:选择退化模型作为可靠性评估模型,执行步骤A3;

步骤A3:通过最小二乘法和极大似然法估算退化模型的参数;

若是,执行步骤A4:选择寿命模型作为可靠性评估模型,执行步骤A5;

步骤A5:估算出所测试电连接器接触对的伪寿命;

步骤A6:利用伪寿命,通过极大似然法估计寿命模型的参数;

步骤A7:根据估计出参数的退化模型和/或寿命模型,对电连接器进行接触可靠性评估;

步骤A7中,电连接器的可靠性函数R(t)表示为:其中,x为失效数据小于或等于第一域值的接触对组数;y为失效数据大于第一域值的接触对组数;RE,i(t)表示为失效数据小于或等于第一域值的接触对的可靠性函数,RE,j(t)失效数据大于第一域值的接触对的可靠函数。

2.根据权利要求1所述的接触可靠性评估方法,其特征在于,所述退化模型包括接触对的可靠度函数Re(t):其中,t表示时间,E()表示为取平均值,Re(t)表示电连接器接触对在t时刻可靠度函数,Fe(t)表示接触对t时刻的失效分布函数,Dk为接触电阻的失效域值,r0,k为接触电阻的初值,αk为接触电阻的退化率, 表示为αk的均值,βk为与接触性能退化机理相关的参数,Φ{·}为标准正态分布函数,Lk为插孔簧片长度,Iz,k为插孔簧片截面关于中性层的惯性矩,δk为插孔簧片的挠度,Nk为插孔开槽数,ak和bk为两个模型参数,x0为正常应力水平;

接触对的接触电阻值表示为:

应力水平x0下接触对的退化率估计值表示为:其中, ξij,k考虑不同应力水平下各样本退化率的随机参数,rij,k(t)表示第k组孔径接触对在应力水平xi下,第j个样本的t时刻的接触电阻,k=1,2,···,P;

i=1,2,···,M;j=1,2,···,n;rij0,k表示为rij,k(t)的初值,αij,k表示第k组孔径接触对在应力水平xi下,第j个样本的退化率;

试验观测到的结果检测值zij,k是接触电阻值真实值与随机测量误差之和,记为:Zij,k=rij,k(t)+εij,k    (25)其中,εij,k是应力水平xi下第k组孔径,第j个样本在t时刻的测量误差,服从正态分布

3.根据权利要求2所述的接触可靠性评估方法,其特征在于,退化模型的参数估算方法包括:步骤A31:估计在应力水平xi下第j个样本的退化模型参数退化模型参数rij0,k,αij,k,βij,k的最小二乘估计可通过最小化公式31得到,其中,Hss(t)为实际测量得到的退化数据,rss(t)为理论退化轨迹,lij,k为测试次数,SSE()代表应力水平xi下理论退化轨迹与退化数据差值的平方和;

系统测量误差方差可用下式估计:

其中,lij,k为第k组孔径样本j在应力水平xi下的测试次数;nv为待估参数个数, 表示为系统测量误差方差;ni,k表示第k组孔径接触对在应力水平xi下的样本个数;

的估计值可根据下式计算:

步骤A32:采用极大似然估计方法估计参数ak、bk和σk:根据 以及公式31中估算出的αij,k估计值 得出似然函数:寻找一组参数(ak,bk,σk)使 具有极大值,通过调用MATLAB中的fminsearch函数,可求得参数的估算值 和根据步骤A3中得到的参数估算值和公式21,得出接触对可靠性函数:

4.根据权利要求3所述的接触可靠性评估方法,其特征在于,所述寿命模型的可靠性函数表示为:其中,R(t)为可靠度函数,μej、σe为对数正态分布的形状参数,t表示为时间;

估算出所测试电连接器伪寿命的方法包括:

根据公式23和24,得出:

当接触电阻 到达阈值Dk时,电连接器失效,伪寿命表示为:其中, 是表示为伪寿命。

5.根据权利要求4所述的接触可靠性评估方法,其特征在于,试验数据包括:有l个实验温度,假定在试验温度Tj下,投入nj个试样进行定时间隔测试定时截尾试验,测试时间为:在测试周期(τ(i‑1)j,τij)内发生失效rij个,i=1,2,…,sj;到试验截止时间 止,共失效 个;有nj‑rj个未失效,且将在 内失效,似然函数表示为:μej=γ0+γ1·xj(j=1,2,…,l)   (63)其中,γ0、γ1为待估参数,xj表示为温度应力,σe是指对数正态分布的形状参数;

公式53中得出的伪寿命表示为:

则似然函数进一步可表示为:

其中,C是常数;

通过MATLAB中的fminsearch函数求解公式66,得到 并根据公式63计算μej的估计值:根据估计值 和公式42,得出接触对可靠函数:

6.一种用于实现如权利要求1‑5任一项所述接触可靠性评估方法的评估系统,其特征在于,包括试验模块、模型筛选模块、参数估算模块和可靠性评估模块;

所述试验模块用于获取电连接器接触对的实验数据;

所述模型筛选模块用于根据试验数据中的失效率,选择可靠性评估模型;

所述参数估算模块用于通过最小二乘法和/或极大似然法估,估算出所述可靠性评估模型的参数;

所述可靠性评估模块用于根据估计出参数的可靠性评估模型,进行接触对和电连接器的可靠性评估。