机械传动系统可靠性设计模型（I）——考虑应力相关性的设计

以齿轮减速器为例，分析了典型机械传动系统的各组成元素．采用FMEA方法，依照各元素对系统可靠性影响的大小，对系统进行可靠性设计时的组成进行了简化，建立了减速器系统可靠性计算模型——串联系统模型．根据条件概率理论，建立了系统元素间失效完全相关的判据并给出实用表达式．在此基础上，针对系统中各零件在同一个力源作用下的事实，给出了机械传动系统可靠性设计考虑应力相关性的设计模型和计算方法，得到的模型和方法可推广应用到其他机械传动系统可靠性设计计算中．     

机械传动系统可靠性设计模型(Ⅱ)——考虑强度相关性的设计

在研究了考虑应力相关时机械传动系统可靠性设计模型的基础上,进一步考虑强度相关的可靠性设计,即同一零件的强度功能函数间存在包含关系,可将其可靠度计算模型简化;如不存在包含,但具有相关性时,可进行相关变量的独立变换·在此基础上给出机械传动系统可靠性设计同时考虑应力、强度相关的设计模型和计算方法,该方法可用于其他机械传动系统可靠性的计算中·     

机械传动系统可靠性设计模型(Ⅲ)——以单级圆柱齿轮减速器为例

在建立了机械传动系统可靠性设计模型后,介绍了相关变量的处理方法·在此基础上以单级圆柱齿轮减速器为例,考虑影响减速器工作的各种随机因素,进行可靠性优化设计·以变量独立变换理论为基础建立可靠性设计的目标函数,通过独立变换,把各个零件间相关的强度转化为相互独立的变量,保证了计算的正确性和准确性;再确定各种约束条件,采用外点罚函数法求解·利用外点罚函数法不限制初始点的优点,通过优化得到很好的结果·最后,通过蒙特卡罗法验证本方法的可靠性和准确性,可知本方法与蒙特卡罗法的结果大致接近·     

单元服从Gamma退化过程的共载表决系统可靠性

针对共载表决系统中单元服从Gamma退化过程的情况,根据Gamma退化过程的特性,将系统各单元在各载荷阶段的寿命过程通过退化等效模型折合到后续寿命过程中,给出了基于退化等效的共载表决系统可靠性模型表达式,并根据Gamma退化过程尺度参数的不同与原有共载表决系统可靠性模型进行了对比,建立了系统可靠性的蒙特卡罗仿真方法.算例证明了可靠性模型及算法的可行性,并分析了公式方法与仿真方法在计算时间和精度方面的特点.     

矿用自卸车轮边减速器传动系统动态可靠性研究

轮边减速器传动系统作为轮毂驱动系统的核心部件,其可靠性直接影响轮毂驱动系统乃至整车的运行可靠性和工作寿命.针对现有轮边减速器传动系统可靠性评估只考虑单一齿面失效或齿根失效的不足,提出考虑二者失效相关的动态可靠度计算方法.首先,在考虑齿轮材料强度退化的前提下分别建立齿面、齿根强度退化随机模型;然后,基于应力-强度干涉理论并采用Monte Carlo方法计算得到2种失效形式下考虑强度退化的齿轮动态可靠度曲线;其次,根据Copula理论建立同时考虑2种失效形式相关性的单一齿轮动态可靠度数学模型;最后,应用Sklar定理对零件失效过程的相关性进行描述,建立轮边减速器传动系统动态可靠度数学模型.通过算例验证结果表明:该方法能够揭示多失效形式和多因素相关条件下系统疲劳寿命与各零部件疲劳寿命之间的关系,可以为轮边减速器传动系统的可靠性评估和预测提供理论依据.     

装载机轮边行星减速器接触疲劳强度的模糊可靠性设计

以装载机轮边减速器为研究对象 ,运用可靠性理论和模糊数学理论 ,建立了模糊可靠性的数学模型及计算公式 ,探讨了齿轮设计中模糊变量和随机变量同时存在时接触疲劳强度可靠性设计方法 ,并给出了计算实例 ,其结果表明了模糊可靠性在轮边减速器上应用的可行性和实用性     

机械传动系统故障诊断中的时序分析法

叙述了AR(自回归)技术在机械传动系统故障诊断中的应用,首先结合AR模型的特点,讨论了在机械传动系统中应用的可能性,然后简述了AR模型的参数估计,并就故障诊断中的模型建立与识别及其实时性等问题进行了探讨。给出了基于参数模型的故障诊断的方法和准则。     

部分断面掘进机液压系统的可靠性研究

针对部分断面掘进机液压系统可靠性低、故障较多等问题,根据可靠性基本理论,建立该液压系统的可靠性逻辑框图和可靠度计算模型,结合实例对某型掘进机的液压系统进行可靠度计算和可靠性分析,利用MATLAB进行仿真,获得了各液压子系统的可靠度仿真曲线,并给出提高系统可靠度的措施。     

自动喷水灭火系统的设计思路

自动喷水灭火系统的喷头、管网布置、水力计算是关系系统可靠性、合理性和经济性的一项重要设计内容。本文给出"作用面积法"的计算方法,并采用此种方法对某一高层建筑进行了水力计算。     

装载机轮边行星减速器接触疲劳强度的模糊可靠性设计

以装载机轮边减速器为研究对象，运用可靠性理论和模糊数学理论，建立了模糊可靠性的数学模型及计算公式，探讨了齿轮设计中模糊变量和随机变量同时存在时接触疲劳强度可靠性设计方法，并给出了计算实例，其结果表明了模糊可靠性在轮边减速器上应用的可行性和实用性。     

弹药转运系统的可靠性设计及性能分析

针对复杂工作条件下(转运数量大、弹种多、速度高、负载重和工况恶劣)系统可靠性功能不断提高的要求,基于系统可靠度的预设值,依据工作零件的失效形式建立设计准则,利用AGREE方法对弹药转运系统进行快速可靠度分配和系统零部件的概率分布选型;根据系统的工作原理建立混联系统的可靠性模型;并根据系统的工作条件进行系统结构的可靠性设计;在多工况条件下,利用有限元软件进行弹药转运系统的可靠性能仿真. 结果表明:采用快速可靠性设计方法设计的弹药转运系统结构满足系统可靠性设计要求,系统结构功能、设计性能优于经典安全系数法下的设计结构;利用AGREE方法进行系统可靠性设计,方法便捷、可靠.      

基于图论的共轴主减速器轻量化设计方法

主减速器是直升机传动系统的重要部件,其质量指标对整机性能有着重要影响。以共轴反转直升机的主减速器为对象,提出了一种基于图论的主减速器构型设计方法。1)通过对现有共轴主减速器资料的归纳,得到连接规律、边界条件和齿轮单元;2)建立主减速器对应邻接矩阵的自动生成方法,并将邻接矩阵转换为改进的图论模型;3)生成方案集合并建立筛选规则,得到主减速器的可行方案集合;4)利用序列二次规划算法建立基于齿轮强度约束的优化程序,对可行方案的齿轮质量进行筛选,得到齿轮总质量最小的主减速器方案。为验证此方法的合理性,给出了三级圆柱齿轮构型主减速器方案的设计过程,筛选出一种可行方案。     

复杂电子系统Markov模型及云可靠性评估

电子系统结构的复杂性,故障形式的多样性,导致可靠性评估的不确定性,为了使可靠性度量具有更高的可信度,针对可靠性评估问题,发展和深化了云理论。定义了云集和云数等概念,给出了正态云数的运算算法;分析了可修表决系统的Markov模型,并给出求系统可靠性指标的方法;阐述了系统可靠性的语言值定性评价,通过正态云数建立了定量的云可靠性评估模型,反映Markov模型中参数的不确定性。同时给出云可靠度在一定置信水平下转换为系统定性评价的方法,并通过表决系统的计算实例验证了云可靠度评估方法的可信度。     

舰船总体可靠性分配方法

提出一种适用于舰船设计各阶段的舰船总体可靠性分配的实用方法．把总体可靠性分为使用可用度和任务可靠度：前者可由系统的可靠性、维修性和综合后勤保障参数求得;后者的计算是将任务分成若干阶段,所有的任务阶段均分为三种类型,即航渡类、待机类和任务类,每个阶段根据各自的特点用故障树法结合数值仿真方法建立对应的计算模块及可靠度模型,然后再将各模块的模型综合起来,组成任务可靠度模型．另外,对初值问题和约束条件进行简化,以专家综合评分为依据确定各系统搜索步长,进行可靠性分配搜索,利用故障树分析方法和基于最小割集的数值仿真算法计算各阶段的概率,从而得到总的系统可靠性．该方法作为舰船总体可靠性分配模型的一种尝试,在实际应用中已取得成功．     

基于模型分析的继电保护系统可靠性技术研究

针对继电保护系统的可靠性展开了研究,在分析了影响继电保护系统可靠性的影响因素的基础上,给出了继电保护系统可靠性的模型,并对模型进行了可靠性计算分析,最后给出了若干具体的提高继电保护系统可靠性的措施,对于进一步提高继电保护系统的可靠性具有一定借鉴意义。     

基于分治法的系统可靠性建模方法

提出一种基于分治法的系统可靠性建模分析方法, 解决了大型复杂系统建立系统可靠性模型的问题, 并以某舰载作战系统为例给出了如何运用该方法建立系统的可靠性模型, 获得了该复杂系统的可靠性模型.     

电力系统整体可靠性研究

提出了利用Monte-Carlo模拟算法计算电力系统整体可靠性的方法．建立了电力系统运作过程的数学描述模型以及影响电力系统可靠性因素的概率模型，给出了上海市2002年电力系统整体可靠性的模拟计算结果，指出了该计算方法在系统评估和系统规划方面的应用前景．     

单元寿命服从任意分布的共载并联系统可靠性

在共载并联系统可靠性分析的基础上,根据条件概率及全概率理论,将系统各单元在各载荷阶段的寿命过程通过等效累积失效概率模型折合到后续寿命过程中,给出任意寿命分布下的共载并联系统可靠性模型通式.然后分析其求解方法,建立系统可靠度的蒙特卡罗仿真方法.为满足工程需要,提出系统可靠度的上下界法.算例证明了模型及算法的通用性、可行性.     

考虑失效模式相关性的机械系统可靠性分析

考虑失效模式相关性对机械系统可靠性的影响,提出了一种基于FORM(first order reliability methods)近似的系统可靠性分析方法及其实施流程.采用FORM计算系统各失效模式的可靠度和灵敏度,在此基础上,获得用于衡量失效模式相关性的相关系数矩阵.将系统可靠性模型求解转化为多维正态积分计算,进而采用高效的近似方法获得系统可靠度.给出失效模式灵敏度和随机变量灵敏度的定义及其相应的计算方法.算例结果表明:该方法能够获得较为准确的系统可靠度,且具有较高的计算效率,能够有效识别关键失效模式和随机影响因素.     

多状态机械系统可靠性的离散化建模方法

针对传统的基于二态逻辑的可靠性评估方法应用于多状态系统理论和实际应用存在差异的问题,根据贝叶斯信念网(BBN)具有双向不确定性推理功能和图形化显示的特点,提出了一种多状态机械系统可靠性离散化建模方法.首先确定BBN的节点及离散系统各元件的多个状态,并给出各状态的概率,用概率分布表(CPD)描述元件各状态之间的关系来表达关联节点的状态,最终建立离散化BBN模型.该模型避免了已有方法复杂的公式计算,对元件数量没有限制.实例分析表明了应用BBN离散化模型进行多状态机械系统可靠性评估的有效性和优越性.