1.一种电连接器加速退化试验方案优化方法,其特征在于:步骤一、根据待测电连接器的型号,确定电连接器的失效阀值D、工作寿命tg、电连接器工作温度区间、电连接器贮存温度区间及待测电连接器的外壳材料;确定最低试验温度Tz和贮存温度T0,最低试验温度Tz在电连接器工作温度区间内,贮存温度T0在电连接器贮存温度区间内;查询外壳材料的极限工作温度;以该外壳材料的极限工作温度作为最高试验温度Tm;
确定最终试验的组数S,3≤S≤6;确定加速退化试验的测试间隔f、截尾时间τ、测量次数l和总样本量n,4小时≤f≤24小时,l=τ/f,n≥3S;
τ的取值范围如式(1):
步骤二、电连接器接触对的接触电阻值r(t)随试验时间而变化的过程符合非线性维纳过程,r(t)的退化模型如式(2):r(t)=r0+μB(t)+σW(B(t)) (2);
在(2)式中:r0表示电连接器在试验前的接触电阻值;μ为试验的漂移系数;σ为试验的扩散系数;W(B(t))表示均值为0,方差为B(t)的布朗运动;
B(t)=t1/3;
式(2)中,μ的表达式如式(3):
μ=exp(a+bζ) (3);
式(3)中,exp(a+bζ)表示e的(a+bζ)次方;
式(2)中,σ的表达式如式(4):
σ=exp(γ0+γ1ζ) (4);
式(3)及式(4)中,a,b,γ0和γ1为待确定的参数;
式(3)及式(4)中,ζ为试验所施加的归一化应力,表达式如式(5):式(5)中,x为将试验中施加的应力值;x与试验温度T之间的关系式为x=1000/(273.15+T);xM为最高试验温度Tm对应的应力值;xM与最高试验温度Tm之间的关系式为xM=1000/(273.15+Tm);x0为将贮存温度T0对应的应力值;x0与贮存温度T0之间的关系式为x0=1000/(273.15+T0);
待测电连接器接触对的寿命分布Fε(t)的表达式如(6):Fε(t)=Φ(zp) (6);
式(6)中,Φ(zp)为zp的标准正态分布;
待测电连接器的寿命分布F(t)的表达式如(7):
F(t)=1-[1-Fε(t)]N (7);
式(7)中,N为待测电连接器的接触对数量;
由式(7)可得:Φ(zp)=Fε(t)=1-[1-F(t)]1/N,令F(t)=0.5求出Φ(zp)的大小,进而求得zp的大小;
电连接器中位寿命的估计值 与试验所施加的归一化应力ζ的关系式如式(8):步骤三、取m个待检测电连接器进行初步试验,m≥3;初步试验采用试验温度值为Tm,截尾时间为τ的恒定应力加速退化试验;初步试验中对m个待检测电连接器内所有接触对进行l次电阻值测量;得到所有电连接器内各接触对在各次检测中的电阻值rjκk,rjκk表示第j个待检测电连接器的第κ个接触对在第k次测量时的接触电阻,j=1,2,..m,κ=1,2,…N,k=
1,2,..s;
初步试验的对数似然函数如式(9)所示:
其中,ζm=1;△rjκk为第j个样品的第κ个接触对第k次测量所得电阻值与第k-1次测量所得电阻值的差值; tjκk为对第j个样品的第κ个接触对进行第k次电阻值测量的时刻与试验起始时刻的时间差,即k·f;tjκ(k-1)为对第j个样品的第κ个接触对进行第k-1次电阻值测量的时刻与试验起始时刻的时间差,即(k-1)·f;
通过极大似然估计法求出L取最大值时对应的a,b,γ0和γ1;
步骤四、以贮存温度的归一化应力ζ0下的电连接器中位寿命估计值的方差最小为优化目标,得出优化的目标函数如式(10);
式(10)中, h'为矩阵h的转置矩阵;Y-1为矩阵Y的逆矩阵;h的表达式如式11所示,
式(11)中,
式(12)、(13)、(14)及(15)中,w的表达式如式(16):式(10)中,Y的表达式如式(17):
式(17)中,πi为第i组试验中投入的电连接器数量占总样本量n的百分比;ζi为第i组试验所施加的归一化应力;xi与贮存温度Ti之间的关系式为xi=1000/(273.15+Ti);Ti及πi均为待优化的试验参数,i=1,2…,S;
A(ζi)的表达式如式(18):
式(17)中,Cijκk的表达式如式(19):
式(19)中, tijκk为对第i组试验中第j个样品的第κ个接触对进行第k次测量的电阻的时刻与第i组试验起始时刻的时间差,即k·f;tijκ(k-1)为对第i组试验中第j个样品的第κ个接触对进行第k-1次测量的电阻的时刻与第i组试验起始时刻的时间差,即(k-1)·f;因此,将式(19)化简为式(20):由于N及n已知,故能够将 中的N及n提取出来,得到新的目标函数VM,提取方式如式(21)步骤五、以0=ζ0<ζz<ζ1<ζ2<…<ζm=1, 为约束条件,通过matlab软件中的fmincon函数进行优化,使得目标函数VM最小,求出πi及ζi,并根据ζi求出S组试验的试验温度Ti,i=1,2…,S;
2.根据权利要求1所述的一种电连接器加速退化试验方案优化方法,其特征在于:所述的r0取所选取的n个待试验电连接器内所有接触对电阻值的平均值。
3.根据权利要求1所述的一种电连接器加速退化试验方案优化方法,其特征在于:zp的大小通过查询标准正态分布表获得。