Relex_Studio用户培训手册-Weibull.pdf
Relex Studio 用户培训手册——Team, Corporate 及Enterprise 版
目 录
第 1 章 Relex 2009 威布尔模块 1
1.1. Relex Studio Weibull 分析简介 1
1.2. Relex 2009 Weibull 寿命数据模块 1
1.2.1. Relex 2009 Weibull 寿命数据分析应用实例 1
1.2.2. Relex 2009 Weibull 非参数寿命数据分析应用实例.. 16
1.2.3. Relex 2009 Weibull 可靠性增长分析应用实例 21
1.3. Relex 2009 Weibull 质保期模块.. 28
1.3.1. Relex 2009 Weibull 质保期分析应用实例.. 28
1.4. Relex 2009 Weibull 降级分析模块.. 33
1.4.1. Relex 2009 Weibull 降级分析应用实例 33
1.5. Relex 2009 Weibull 其他集成工具.. 38
1.5.1. Relex 2009 Weibull 集成工具应用实例 38
1.6. 小结 39
第 1 章 Relex 2009 威布尔模块
1.1. Relex Studio Weibull 分析简介
在寿命数据分析中，使用最为广泛的就是Weibull 分布，它的主要优点是利用有限的数据样本就能够给出精确的分析和预测结果。从产品的早期阶段、使用阶段和疲劳阶段获得的数据都可以使用它进行分析。它广泛用于机械、化工、电气、电子、材料的失效研究，甚至可以对人体疫病等情况进行分析。
Relex Weibull 是 Relex 软件中专门用于产品的现场/试验数据分析的模块。该工具不仅可以应用经典的 Weibull 寿命分布（包括： Gumbel、威布尔、指数、瑞利和威贝斯）和非 Weibull 型寿命分布（包括：正态和对数正态）以及常用的评估方法对常规的现场/试验室数据进行寿命评估和拟合，还可以针对小子样数据、可靠性增长数据等进行分析和计算。此外，Relex Weibull 还提供了 Weibull 分析中的其他相关功能。
注：在使用Weibull 分析模块前，请首先确保您具有使用该模块的权限，且Relex Studio系统中有可用的授权供您使用。
1.2. Relex 2009 Weibull 寿命数据模块
Relex 2009 Weibull 模块包括三种分析类型：寿命数据分析、质保期分析和降级分析。
以下对它们进行一一介绍。
1.2.1. Relex 2009 Weibull 寿命数据分析应用实例
1.2.1.1. 简介
分析对象：某车载发射系统试验数据评估
分析目的：
掌握Relex 2009 Weibull 寿命数据分析模块应用过程
掌握寻找最优分布工具的使用
采用Weibull 图选项查看计算结果
1.2.1.2. Relex 应用过程
假设某车载发射系统，我们对系统内的发射设备采用的试验评估的方法，跟踪了15台发射设备的故障信息，有十台发生了故障，故障时间分别为：316、645、2307、2315、3961、6895、7538、8668、10778 和11848 小时，另有5 台发射设备到7200 小时为止没有发生故障，不再跟踪。对收集到的试验数据进行评估，以得到发射设备的准确可靠性水平度量。
1．打开或新建一个项目，确保其中包括“Weibull”模块，使用工具条上的图标激活“Weibull”模块，如图 1-1 所示；
2．在“数据集”窗口中，点击“life Date”文件夹右边的“+”号（默认是点开的），然后点击右键，选择“插入LDA 数据集”（默认有一个LDA 数据集）。在插入的LDA 数据集上单击，修改数据集的名字为“发射设备试验数据”。已经完成此操作的效果见图 1-2。
3．设置数据类型。
点击“参数”按钮，激活“Weibull 参数”窗口，如图 1-3 所示。
“Weibull 参数”窗口中，包括数据“类型”、“分布”、“模型”和“计算结果”4 个部分。其中，数据类型包括“精确时间”、“时间间隔”和“自由格式”。
因为本实例失效时间为精确的时间，故选定“精确时间”。支持的分布一共有10 种。
分别为：“Weibull”分布、“对数正态”分布、“Gumbel-”分布、“Gumbel+”分布 、“指数”分布、“瑞利”分布、“Gamma”分布、“Logistic”分布、“对数Logistic”分布。在本例中我们先假设数据服从“正态分布”。由于正态分布只有两个参数，故这里模型部分的参数只能为2 参数。另外由于本实例中，有5 台发射设备由于某种原因中间推出了试验所以要在“剔除”可选框中打钩选中。为了简化输入在“分组”可选框中也打钩选中。完成以上操作请查看图 1-4。
4．设定估计方法
点击“高级”按钮，激活“Weibull 高级”窗口，如图 1-5 所示。
“Weibull 高级”窗口中，包括“估计方法”、“总位数等级方法”、“置信类型”、“置信方法”、“计算结果”5 个部分。本实例中，估计方法选择“极大似然估计”。中位数等级方法选择“中值”。置信类型选择“置信下限”，下限值为90%。
置信方法选择“Fisher 矩阵”。完成以上操作请查看图 1-6。
5．输入数据点
点击“Weibull 数据点”按钮，激活“Weibull 数据点”窗口，如图 1-7 所示。
6．寻找最优似合分布
初始设置数据分布类型为正态分布，采用极大似然估计法评估，通过菜单“Weibull|找到最优分布”实现寻求最优拟合分布，如图 1-9 所示。
点击“分析”按钮以后，“等级”一列会把适合当前数据的分布类型进行排序，最优的分布类型为等级低的分布，在分析完毕时，系统会自动选中最优的分布类型。本实例中，经过分析，最优的分布类型为Weibull（3 参数）。选中您想更改的分布类型，然后单击“改变”按钮。本实例中选择最优的分布类型Weibull（3 参数）然后点击“改变”按钮。完成以上操作如图 1-11。
7．计算
在菜单中选择“系统”，然后点击“计算”。操作如图 1-12。
Weibull 图选项包括图数量、图类型和计算结果三个选项，如所示，在本实例中，图数量选为“单个”，图类型选为“概率”。显示的图形见图 1-17 所示。如果想要显示其它的图形例如“可靠度与时间”、“故障率与时间”、“故障/剔除饼图”、“故障/剔除时间表”等，您可以自行选择。如果您希望比较使用不同的分布模型得出的结果，你可以在“图数量”下可以选择“多个”，来同时显示由不同的模型得出的相关图形。
8．输出报告。
创建新的“报告设计”（在导航条——Project Navigator 中点击本项目，在项目属性编辑状态下通过菜单“项目|从文件系统复制文件”，如图 1-19 所示），将“培训用例文件夹”中“Weibull 文件夹”下的“Weibull 报告.RFR”文件复制到项目中；使用菜单“文件|打印预览”进行报告查看。
1.2.1.3. 练习1
简介：计算选定数据集的平均寿命
目的：熟悉Weibull 模块中的“汇总计算”
操作步骤：
步骤一、单击选中上面实例中的“发射设备试验数据”，操作见图 1-20；
1.2.2. Relex 2009 Weibull 非参数寿命数据分析应用实例
1.2.2.1. 简介
分析对象：某电子设备
分析目的：对某电子设备进行非参数寿命分析
掌握Relex 2009 Weibull 非参数寿命数据分析模块应用过程
采用Weibull 图选项查看计算结果图形
1.2.2.2. Relex 应该过程
假设某电子设备，我们对55 台设备进行寿命试验，每50h 进行一次数据的记录工作，所跟踪的试验数据见图表 1 所示。先对该电子设备进行非参数寿命数据分析，带到各个阶段的可靠性和相关的图像。为对该设备做参数寿命分析做必要的准备。
1.2.3. Relex 2009 Weibull 可靠性增长分析应用实例
1.2.3.1. 简介
分析对象：某高度表的可靠性增长试验分析
分析目的：
掌握Relex 2009 Weibull 可靠性增长模块应用过程
采用Weibull 图选项查看计算结果图形
1.2.3.2. Relex 应该过程
某高度表的可靠性增长试验，按试验大纲的要求可靠性增长试验工进行了55 个循环，两台高度表总工作时间为220h。但为了进一步考核高度表的可靠性，经专家评审，试验继续延长，最终进行了75 个循环，三种电压应力个进行了25 个循环，两台高度表累计工作时间为302.3h。其中01 号表累积通电时间149.4h，出现了6 次故障，05 号表累积通电时间152.9h，出现了3 次故障。两台高度表累积故障9 次。试验预期目标为：试验结束时以80%的置信水平进行评估，使可靠性下限达到并超过30h。
1．分析类型选择“寿命数据”，在“数据集”窗口中，右键点击“可靠性增长”，在弹出的快捷菜单中选择“插入可靠性增长数据集”操作过程见图 1-35 所示；
图 1-35 插入可靠性增长数据集界面
2．单击刚刚插入的“可靠性增长数据集”名称，并把名称更改为“高度表可靠性增长试验数据”完成以上操作后的效果见图 1-36 所示；
3．左键点击“参数”标签，并在该窗口的“数据类型”下来菜单中选择“Duane 累积”选择过程见图 1-37 所示。
4．左键点击“Weibull 数据点”标签，然后在窗口中输入实例中的“累积故障时间”完成后的效果见图 1-38 所示。
5．左键点击“高级”标签，在“图开始时间”编辑框中输入0.01，在“图结束时间”编辑框中输入350。在“终止类型”单选框中选择时间，然后在编辑框中输入302.3。
完成后的效果见图 1-39 所示。
6．按F8 弹出“计算”界面，在“计算选项”选项卡中，选择“威布尔”，在“威布尔”选项卡中选择“仅计算所选数据集”。所作设定见图 1-40 和图 1-41 所示。
设定后点击“确定”按钮，进行计算，计算结果窗口会自动弹出如图 1-42 所示。
1.3. Relex 2009 Weibull 质保期模块
1.3.1. Relex 2009 Weibull 质保期分析应用实例
1.3.1.1. 简介
分析对象：某产品
分析目的：预测某产品未来的退货情况
掌握Relex 2009 Weibull 质保期模块应用过程
采用Weibull 图选项查看计算结果图形
1.3.1.2. Relex 应该过程
某公司每个月对它生产的某产品的销售和退货情况进行跟踪，具体的记录情况见图表 1-3 所示。
图表 1-3 某产品的销售和退货情况
退货
销售 2009 年8 月 2009 年9 月 2009 年10 月
2009 年7 月 100 3 3 5
2009 年8 月 140 2 4
2009 年9 月 150 4
现需要预测2009 年11 月—2010 年8 月中每个月的退货情况。
1．分析类型选择“质保期”，在“数据集”窗口中，右键点击“质保期”，在弹出的快捷菜单中选择“插入质保期数据集”操作过程见图 1-47 所示；
1.4.1.2. Relex 应该过程
5 个涡轮叶片做裂纹扩展试验，施加循环应力，每过100000 次循环检查一次裂纹的大小。
当裂纹大于等于30mm 是判定为失效，试确定涡轮叶片失效时的时间？ 试验实施的具体情况见图表 1-4 所示
1.5. Relex 2009 Weibull 其他集成工具
1.5.1. Relex 2009 Weibull 集成工具应用实例
1.5.1.1. 简介
对于一些常用的分布，为了帮助我们进行相关的分析，Relex 2009 Weibull 模块提供了两个计算器模块，“通用统计计算器”和“试验计划编制计算器”，现对这两个计算器的应用做简要的说明。
1.5.1.2. Relex 2009 Weibull 集成工具说明
“通用统计计算器”的相关说明见图 1-65 所示，“试验计划编制计算器”的相关说明见图1-66 所示。你可以从菜单栏的“Weibull”下分别选择它们。
1.6. 小结
本用户培训手册详细介绍了Weibull 寿命分析（参数、非参数、可靠性增长）、质保期、降级模块的常用功能使用情况，并结合实际的例子进行了step by step 的讲解。相信为读者理解Weibull 模块的使用能带来一定的帮助。如果需要了解更加详细的情况，请您咨询相应
的工程师。
