Beschleunigte Zuverlässigkeitstests unter Berücksichtigung von Vertrauensbereichen

Autor: Alexander Kremer, Bernd Bertsche
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Forschung im Ingenieurwesen. 82:395-409
ISSN: 1434-0860
0015-7899
DOI: 10.1007/s10010-018-0290-0
Popis: End-of-Life-Tests (EoL-Tests) sind in der Regel mit erheblichen Ressourcen verbunden. Beschleunigte EoL-Tests tragen zur Minimierung der benotigten Zeit und des Budgets bei. Typischerweise wird das Ausfallverhalten von Komponenten durch Lebensdauermodelle, wie das Arrhenius-Modell, nur fur konstante Beanspruchungen beschrieben. Solche Modelle werden an die experimentellen Daten angepasst und werden dann verwendet, um die Zuverlassigkeit im Feld abzuschatzen. Reale Belastungsprofile sind jedoch zeitabhangig. Trotz des mit der Parametrisierung von Lebensdauermodellen verbundenen hohen Aufwandes, werden fur die Komponenten Verteilungsfunktionen angenommen, die den zeitlichen Einfluss der einwirkenden Belastung auser Acht lassen. Die Berechnung statistischer Parameter, wie der Zuverlassigkeit, fuhrt zwangslaufig zu ungenauen Ergebnissen. Daruber hinaus wird die Zuverlassigkeit oft auf der Grundlage begrenzter Stichprobengrosen bestimmt. Folglich ist die Zuverlassigkeitsvorhersage einer Unsicherheit unterworfen und muss daher einschlieslich eines Konfidenzintervalls, der in der Literatur auch als Vertrauensbereich bezeichnet wird, spezifiziert werden. In diesem Beitrag wird ein neuer Ansatz vorgestellt, der die Prognose der operativen Zuverlassigkeit bei zeitabhangigen Belastungen mit einem Konfidenzniveau ermoglicht. Basierend auf der dargestellten Methode ist es moglich, die operative Zuverlassigkeit und ihr Konfidenzintervall fur transiente Belastungen abzuschatzen. Diese grundlegende Arbeit nutzt simulative Daten, um die Methodik zu verifizieren. Zwei Methoden zur Berechnung der operativen Zuverlassigkeitsfunktion mit zeitabhangigen Belastungen werden erlautert: Das kumulative Expositionsmodell und das Modell zur Alterung. Es wird kurz auf die wichtigsten Methoden zur Bestimmung eines Konfidenzniveaus eingegangen. Schlieslich wird gezeigt, wie die neue Methode zur Berechnung der operativen Zuverlassigkeit und der damit verbundenen Konfidenzintervalle fur Lebensdauermodelle hergeleitet wird. Die Funktionalitat der neuen Methode, namlich der Dubi-Bootstrap-Simulation (DUBS), wird anhand eines Beispiels vorgefuhrt. Die Validierung des neuen Ansatzes erfolgt in einem separaten Beitrag anhand eines praktischen Beispiels.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: