계단형 가속수명 시험의 최적 설계를 위한 이론 및 소프트웨어 개발 : 와이블 및 대수 정규수명분포의 경우 Optimal Design and Software for Step-Stress Accelerated Life Tests : Weibull and Lognormal Life Distributions원문보기
보고서 정보
주관연구기관
한국과학기술원 Korea Advanced Institute of Science and Technology
한국과학기술원 Korea Advanced Institute of Science and Technology
등록번호
TRKO200200014762
DB 구축일자
2013-04-18
키워드
수명시험.가속수명시험.일정 가속수명시험.계단형 가속수명시험.역 거듭제곱 모형.아래니우스 모형.Life Testing.Accelerated Life Test.Constant-Stress Accelerated Life Test.Step-Stress Accelerated Life Test.Inverse Power Law.
초록▼
제품의 사용조건에서의 수명관련 품질특성치의 성능평가를 위해서는 수명시험이 필요하다. 그러나, 높은 신뢰성과 긴 수명을 갖는 제품은 제품의 실제 사용조건에서 수명시험을 긴 시험시간과 막대한 비용이 소요되어 현실적으로 수행이 거의 불가능하다. 이 때 가속수명시험을 행하는데, 이는 제품의 수명에 큰 영향을 미치는 변수, 예를 들어 온도, 전압 등을 실제 사용조건보다 열악한 수준에서 시험하여 수명 데이타를 얻고, 이 데이타로부터 실제 사용조건에서의 수명관련 품질특성치의 성능평가를 한다. 가속수명시험은 일정가속수명시험과 계단형
제품의 사용조건에서의 수명관련 품질특성치의 성능평가를 위해서는 수명시험이 필요하다. 그러나, 높은 신뢰성과 긴 수명을 갖는 제품은 제품의 실제 사용조건에서 수명시험을 긴 시험시간과 막대한 비용이 소요되어 현실적으로 수행이 거의 불가능하다. 이 때 가속수명시험을 행하는데, 이는 제품의 수명에 큰 영향을 미치는 변수, 예를 들어 온도, 전압 등을 실제 사용조건보다 열악한 수준에서 시험하여 수명 데이타를 얻고, 이 데이타로부터 실제 사용조건에서의 수명관련 품질특성치의 성능평가를 한다. 가속수명시험은 일정가속수명시험과 계단형 가속수명시험으로 구별할 수 있는데, 본 연구에서는 일정가속수명시험에 비해 손쉽게 행할 수 있고, 비교적 빠른 시간내에 데이타를 얻을 수 있는 계단형가속수명시험의 최적설계를 다루었다. 계단형시험에서 시험수준 변경의 영향에 대한 모형으로는 누적노출모형을 가정하고, 제품의 수명분포가 와이블분포인 경우와 대수정규분포인 경우 다음의 각 설계 상황에서 최적설계이론을 개발하고, 최적 시험설계표를 작성하였으며, 최적시험설계용 소프트웨어를 개발하였다. (ⅰ) 두 수준 시간-계단형시험에서 높은 시험수준과 낮은 시험수준이 주어진 경우, (ⅱ) 두 수준 시간-계단형 시험에서 높은 시험수준만 주어진 경우, (ⅲ) 세수준 시간 -계단형 시험에서 각 스트레스 수준에서의 시험시간이 동일한 경우, (ⅳ) 세 수준 시간-계단형시험에서 중간 시험수준에서의 시험시간이 주어진 경우, (ⅴ) 두수준 고장 - 계단형 시험에서 높은 시험수준과 낮은 시험수준이 주어진 경우, (ⅵ) 두수준 고장-계단형 시험에서 높은 시험수준만 주어진 경우, (ⅶ) 세수준 고장-계단형시험에서 각 스트레스 수준에서의 고장나는 제품비율이 동일한 경우, (ⅷ) 세 수준 고장-계단형시험에서 중간 시험수준에서의 고장나는 제품의 비율이 주어진 경우
Abstract▼
Life testing of products is necessary to evaluate their life-related quality characteristics at use condition. The life testing of reliable products at use condition, however, takes long time and is very costly. In such cases accelerated life tests(ALTs) provide information quickly on the life-r
Life testing of products is necessary to evaluate their life-related quality characteristics at use condition. The life testing of reliable products at use condition, however, takes long time and is very costly. In such cases accelerated life tests(ALTs) provide information quickly on the life-related quality characteristics by testing products at higher-than-usual levels of stress such as high temperature and voltages to induce early failures. Two modes of applying stress to the test units are popularly used. One is a constant-stress ALT and the other is step-stress ALT. In this project, we considered the problem of optimally designing the step-stress ALT which is easier to implement and faster to obtain lifetime data than a constant-stress ALT. For the effect of changing stress, a cummulative exporure model is assumed. Weibull and lognormal lifetime distributions are considered. For the following test situations, we obtained theory for optimal design, table useful for finding optimal tests, and software for personal computers : (ⅰ) simple time-step stress ALT for given high and low stresses, (ⅱ) simple time-step stress ALT for given high stress, (ⅲ) three time-step stress ALT with equal test time at each stress, (ⅳ) three time-step stress ALT when the test time at middle stress level is given, (ⅴ) simple failure-step stress ALT for given high and low stresses, (ⅵ) simple failure-step stress ALT for given high stress, (ⅶ) three failure-step stress ALT with equal failure proportion at each stress, (ⅷ) three failure-step stress ALT when the failure proportion at middle stress level is given.
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