基于鞍点逼近的车辆零部件可靠性优化设计

将可靠性理论与优化技术相结合,讨论了车辆零部件的可靠性优化设计问题,提出了可靠性优化设计的数值计算方法.在基本随机参数概率分布已知的前提下,应用鞍点逼近技术,得到了外载荷作用下随机响应的概率密度函数和分布函数.通过与Monte-Carlo方法对比分析,可知利用该方法得到的计算结果精度高,并且计算速度快.因此用鞍点逼近法计算车辆零部件的可靠度为车辆零部件的可靠性优化设计奠定了理论基础,保障了在车辆零部件的可靠性优化设计中迅速、准确地得到车辆零部件的设计信息.     

实况下机械零件的动态可靠性分析

考虑不同工况下载荷变化和强度退化对机械零件可靠性的影响,采用雨流计数法对工况载荷进行统计处理,运用Goodman直线修正法与线性积累损伤法则估计出零件的疲劳寿命.在此基础上,利用等时间段内最大载荷替代载荷变化,Gamma过程模拟强度随机退化的方法来建立渐变可靠性数学模型,最后由随机摄动理论和四阶矩法相结合推导出可靠性灵敏度的表达式.以采煤机扭矩轴为例,估算出扭矩轴在实际载荷下的疲劳寿命,给出各参数变量在疲劳寿命内动态可靠性灵敏度变化规律,分析了参数变量改变对扭矩轴可靠性的影响,并用Monte Carlo仿真进行了验证,结果表明所采用的动态可靠性分析过程符合实际工况,能够为实况下机械零件的动态可靠性分析提供一种方法.     

驱动桥时变不确定性设计

针对驱动桥在使用过程中会受到随时间变化的不确定性因素的影响,建立了基于随机微分方程的驱动桥时变设计数学模型,并结合多元随机变量的分布参数,提出了考虑不确定性因素的驱动桥零件时变设计方法,并以半轴的时变设计作为算例进行了说明.该方法考虑驱动桥零件强度和应力的动态演化,使驱动桥产品的可靠性得到动态安全评价.算例设计体现了时间尺度对设计的影响,并在满足性能要求的前提下有效地减少了零部件的尺寸.     

不完全概率信息下机械零部件的可靠性灵敏度设计

应用随机摄动技术和四阶矩技术,将可靠性设计理论与灵敏度分析方法相结合,建立了机械零部件可靠性灵敏度设计模型.提出了基于四阶矩方法的可靠性灵敏度设计的计算方法,讨论了具有不完全概率信息的机械零部件的可靠性灵敏度设计问题;探讨了机械零部件的可靠性随设计参数改变的数学评价方法,给出了可靠性灵敏度的变化规律;研究了设计参数的改变对机械零部件的可靠性的影响,并且获得了理想的数值设计结果.为机械零部件的可靠性设计提供了理论依据.     

基于随机载荷和强度退化的可靠性灵敏度分析

针对随机载荷和强度退化所引起的动态可靠性问题,将载荷和强度同时考虑成随机过程,利用顺序统计理论得出最大等效载荷,利用Gamma过程来描述机械零件的强度退化过程,并对零件进行动态可靠性建模.在此基础上,运用随机摄动理论和四阶矩技术给出了动态可靠性灵敏度的求解公式,解决了参数服从任意分布的灵敏度求解问题.以零件螺栓为例建立了可靠性动态模型,给出了各参数变量的灵敏度随时间变化的动态曲线,并用Monte Carlo方法进行了验证,结果表明所建立的模型能准确反映出机械零件的可靠性随使用时间的变化规律.     

风电齿轮箱太阳轮的动态可靠度分析

以1.5MW水平轴风电齿轮箱的太阳轮为研究对象,基于随机载荷作用下的机械零部件动态可靠性模型,对风电齿轮箱太阳轮的可靠度和失效率进行分析与计算,给出风电齿轮箱太阳轮可靠度和失效率随时间变化的曲线,得到齿轮箱太阳轮可靠度和失效率随时间的变化规律.分析结果表明,风电齿轮箱太阳轮的可靠度随时间逐渐降低,失效率随时间逐渐减小,失效率曲线具有"浴盆"曲线中早期失效的特征.该分析结果验证了机械零部件动态可靠性模型的可行性和实用性,对风电齿轮箱零部件试验时间和可靠性寿命的确定具有一定的指导意义.     

铁谱分析技术在大型机组运行中发挥的作用

机械设备在运行过程中,润滑油不但减少了这些零部件的摩擦和磨损,而且随着它的流动,也会不断地把零部件磨损的产物——磨屑带离摩擦表面,使这些磨屑悬浮于油液中,润滑油中的磨损颗粒携带着有关机械磨损状态的详细信息,这些信息通过磨损颗粒的浓度、尺寸、形状及组成表现出来,根据这些特征,可以断定零件所处的磨损状态以及该状态下发生的磨损类型。     

可转位刀具的动态可靠性灵敏度研究

可转位刀具在断续切削加工时,其主要失效形式是疲劳破损.刀具各设计参数的选取直接影响刀具的可靠度.以应力-强度干涉模型为基础,建立了可转位刀具的动态可靠性数学模型,给出了刀具在切削加工时的可靠度变化规律.在此基础上与灵敏度分析方法相结合,推导了刀具各设计参数的动态可靠性灵敏度计算公式,并给出了各设计参数的动态可靠性灵敏度的变化曲线.研究表明,刀具各设计参数的改变对其可靠性的敏感程度大小不一,对敏感参数的选取要加以控制,以提高刀具的可靠度和被加工零件的精度.同时为提高刀具系统及整个机床的可靠性提供理论依据.     

冲裁模刃口尺寸的自动计算与标注

根据模具刃口尺寸磨损后的变化情况,识别出模具刃口尺寸的磨损类型,自动选择相应的计算公式,计算出凸、凹模零件上的刃口尺寸及其公差,并在相应的零件图上进行自动标注,从而实现了模具CAD系统中凸、凹模零件刃口尺寸计算与标注的自动化.     

推靠臂凸轮磨损可靠性及灵敏度分析

在工程中,凸轮驱动是一种非常普遍的驱动方式。分动式井径测井仪的推靠臂是其推靠装置中的重要部件。推靠臂凸轮磨损会使零件的几何尺寸减小,使其失去原有的设计功能。为研究推靠臂凸轮磨损可靠性,在Archard模型的基础上,针对推靠臂凸轮磨损进行了可靠性和灵敏度分析。研究表明,各随机变量的分布参数对凸轮磨损失效发生的概率影响效果不同。滑动距离对推靠臂凸轮失效概率的影响最大,磨损系数对其影响最小。允许磨损量的均值及材料硬度的均值对推靠臂凸轮失效概率产生负面影响,而其他的分布参数则对推靠臂凸轮的失效概率产生正面影响。     

水润滑推力滑动轴承的耐磨损可靠寿命研究

研究机械零件的耐磨损可靠寿命定量计算方法,方法 依据可靠性理论,导了了机械零件耐磨损可靠寿命计算的数学模型,并利用推力滑动轴承磨损测量２机进行了试验,测定了零件 磨损速度。结果根据测得的零件磨损速度值,利用建立的数学模型,提出了基于精密测量为基础的机械零件耐磨损可靠寿命计算的理论和方法。     

汽车悬架系统参数与振动应力响应量的关系

给定路面输入悬架系统的应力响应是可以确定的。悬架的固有特性、承载件的寿命及系统的可靠性无不与系统参数密切相关。文中以汽车独立悬架系统为研究对象 ,研究了悬架系统参数与振动动静应力 ,得出了参数与各响应的敏感性结论。通过改变参数的匹配 ,可以改进悬架系统设计 ,同时也为参数的最优化设计创造条件     

盘式制动器热-机耦合渐变可靠性灵敏度分析

为了解决盘式制动器由于摩擦温度过高而导致可靠性降低的问题,以某种汽车的通风盘式制动器为例,进行了热-机耦合渐变可靠性灵敏度分析.利用Workbench的“Coupled Field Transient”模块进行热-机耦合分析,得到了在紧急制动工况下制动器瞬态温度场分布,然后通过与实验结果对比分析,确定有限元模型的准确性.根据制动器最高温度不能超过许用温度的关系推测,利用自适应Kriging代理模型理论建立制动器热-机耦合可靠性功能函数模型.采用自适应Kriging-Monte Carlo 模拟 (adaptive Kriging-Monte Carlo simulation, AK-MCS)方法进行热-机耦合渐变可靠性灵敏度分析,确定设计参数对可靠性的影响程度,并用Monte Carlo法进行结果的验证.结果表明:制动盘单侧厚度对可靠性的影响最为明显,制动盘的导热系数、比热容和散热加强筋厚度次之,制动盘密度影响最小.     

无取向硅钢热轧工作辊磨损预报模型

根据1700mm热连轧机采集的现场数据分析了硅钢轧制工作辊磨损的规律和其磨损轮廓曲线.采用中部磨损和边部磨损分别建立磨损计算函数的方式,建立了无取向硅钢轧制的工作辊磨损预报模型.采用遗传算法优化计算了模型参数.现场实测数据验证表明,模型预报精度可靠实用,可用于指导生产实践.     

聚氨酯摩擦磨损规律的研究

通过对工业中广泛应用的聚氨酯材料摩擦磨损规律进行实验研究 ,发现聚氨酯摩擦系数和磨损率低于一般橡胶材料 ,且随法向载荷变化不大 ,其磨损机理为油性磨粒磨损。     

综合传动铸铁密封环磨损模糊可靠性分析与计算

为了提高综合传动密封装置的可靠性和耐久性,在对密封环磨损机理和失效特性研究分析的基础上,应用模糊理论建立综合传动铸铁密封环的模糊可靠性模型,推导出模糊可靠度计算的数学表达式.根据耐磨性试验所获得的密封环磨损速度,计算出密封环在不同时间段上模糊可靠度以及耐磨寿命,计算结果与实际工作情况相符,说明运用模糊数学能更好地描述密封环耐磨性可靠度的变化.该方法亦可应用于其它机械摩擦磨损类零件的可靠性分析与计算.     

汽车可靠性试验及综合评定方法研究

结合汽车可靠性评定办法,以SX4255NR38.4T 汽车为研究对象,按国家相关标准对其进行50000km可靠性试验,并记录其发生的故障和对应的相对里程,然后进行可靠性综合评定,以此找出零部件失效原因及汽车设计薄弱环节,为汽车方案的改进提供依据,从而使汽车可靠性水平得以提高．试验结果表明,该车除部分外购件可靠性稍差,需加强进厂检验外,整车性能优越．     

冲击功对低碳高合金钢冲击腐蚀磨损性能的影响

文章通过改变冲击功和试验时间,利用SEM与光学显微镜观察表面形貌和亚表层裂纹,研究了在冲击、腐蚀和磨粒磨损协同作用下冲击功对低碳高合金钢磨损性能的影响,以及不同冲击功下磨损失效机理随时间的变化。试验结果表明,在2.0J和2.7J冲击功下,材料主要表现为磨粒磨损;在3.5J冲击功下,材料表现为冲击磨损。同时,在各个冲击功下,材料的磨损机理在冲击应力的循环作用下随时间发生明显变化。     

基于最大可能点摄动法的相关系数可靠性灵敏度分析

讨论随机变量间相关系数在可靠性分析中的重要性和相关系数可靠性灵敏度问题.在可直接处理基本随机变量不相互独立问题的可靠性分析的最大可能点摄动法的基础上,进行了相关系数在可靠性分析中的重要性和相关系数的灵敏度分析.通过相关系数的可靠性灵敏度分析,得到了相关系数的改变对结构可靠性的影响.通过实例计算,说明文中方法在工程实际中的应用.为确定相关系数在可靠性分析中的重要性、对结构可靠性的影响以及影响程度提供分析方法,为统计分析工作以及可靠性设计提供有益的参考.