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基于Bootstrap理论的小子样寿命评估模型

赵远 杨琳

赵远, 杨琳. 基于Bootstrap理论的小子样寿命评估模型[J]. 北京航空航天大学学报, 2022, 48(1): 106-112. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2020.0536
引用本文: 赵远, 杨琳. 基于Bootstrap理论的小子样寿命评估模型[J]. 北京航空航天大学学报, 2022, 48(1): 106-112. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2020.0536
ZHAO Yuan, YANG Lin. Lifetime evaluation model of small sample based on Bootstrap theory[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2022, 48(1): 106-112. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2020.0536(in Chinese)
Citation: ZHAO Yuan, YANG Lin. Lifetime evaluation model of small sample based on Bootstrap theory[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2022, 48(1): 106-112. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2020.0536(in Chinese)

基于Bootstrap理论的小子样寿命评估模型

doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2020.0536
详细信息
    通讯作者:

    赵远, E-mail: happy_life03@163.com

  • 中图分类号: TB114.3

Lifetime evaluation model of small sample based on Bootstrap theory

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  • 摘要:

    针对航天产品小子样、长寿命的特点,提出了基于Bootstrap理论的小子样寿命评估模型。采用B-样条函数构造Bootstrap样本经验分布函数,进行放回抽样。在此基础上,分别采用非参数Bootstrap方法和参数Bootstrap方法建立了寿命评估模型。采用提出的模型对空心阴极循环点火寿命试验数据进行评估,得到多个寿命特征结果,与传统的参数极大似然估计方法的计算结果进行了对比分析,其评估精度满足工程的应用需求,验证了该模型的工程实用性和有效性。

     

  • 图 1  基于Bootstrap理论的小子样寿命评估原理

    Figure 1.  Lifetime evaluation principle of small sample based on Bootstrap theory

    图 2  给定寿命的可靠度置信区域

    Figure 2.  Confidence region of reliability for a given lifetime

    图 3  给定可靠度的寿命置信区域

    Figure 3.  Confidence region of lifetime for a given reliability

    表  1  空心阴极点火寿命试验数据

    Table  1.   Hollow cathode ignition lifetime test data

    点火循环模式 点火失效次数
    点火成功后工作1 min,关闭冷却20 min 13 957
    点火成功后工作1 min,关闭冷却20 min 14 255
    点火成功后工作2 h,关闭冷却30 min 13 780
    点火成功后工作2 h,关闭冷却30 min 14 576
    点火成功后工作2 h,关闭冷却30 min 14 632
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    表  2  划分点数值和函数值

    Table  2.   Divide point value and function value

    编号 数值 函数F5
    a0 13 780 0
    a1 13 822.6 0.096 3
    a2 13 865.2 0.192 5
    a3 13 907.8 0.233 1
    a4 13 950.4 0.269
    a5 13 993 0.304 8
    a6 14 035.6 0.340 7
    a7 14 078.2 0.376 6
    a8 14 120.8 0.409 6
    a9 14 163.4 0.437 1
    a10 14 206 0.464 6
    a11 14 248.6 0.492 1
    a12 14 291.2 0.519 7
    a13 14 333.8 0.547 2
    a14 14 376.4 0.574 7
    a15 14 419 0.603 7
    a16 14 461.6 0.648 9
    a17 14 504.2 0.694 1
    a18 14 546.8 0.739 3
    a19 14 589.4 0.784 5
    a20 14 632 1
    a21 14 674.6 1
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    表  3  寿命结果的相对误差

    Table  3.   Relative error of lifetime results

    序号 计算方法 寿命结果 T相对误差
    1 近似的平均寿命 14 240 0
    2 传统参数估计 14 242 0.000 14
    3 非参数评估模型 14 245 0.000 35
    4 参数寿命评估模型 14 260 0.001 3
    5 非参数评估模型 (14 006,14 459) (-0.016,0.015)
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-09-21
  • 录用日期:  2021-01-03
  • 网络出版日期:  2022-01-20

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