基于虚拟样机与模糊可靠性的弹簧优化方法

智能塑壳断路器操作机构的驱动弹簧是极其重要的零件,对断路器的主要性能有很大影响,为了提高断路器的分断能力和使用寿命,提出一种虚拟样机与模糊可靠性相结合的弹簧优化方法。首先利用断路器操作机构虚拟样机参数化模型,以手柄操作力为约束条件,动触头主轴平均分断角速度最大为目标函数,优化弹簧刚度系数。然后以弹簧模糊可靠度为约束条件,弹簧质量最轻为目标函数,建立弹簧的模糊可靠性优化数学模型,优化弹簧的结构参数。优化后的弹簧疲劳强度可靠度为0.999 9,质量减轻13.33%,动触头分断速度提高20.81%。符合智能断路器的高可靠度、小型化和分断能力强的要求。     

基于蒙特卡洛方法的滚珠丝杠副运动可靠性分析

对滚珠丝杠副的可靠性分析有利于提高机床的传动精度.用赫兹空间接触理论对滚珠丝杠副的接触变形进行分析,得到了滚珠丝杠副的接触变形量函数.在无法预先确定变形量函数分布类型的条件下,用蒙特卡洛数字仿真方法,实现了滚珠丝杠副运动可靠性分析.用MATLAB生成随机数,并对各参数进行随机抽样,得到滚珠丝杠副的运动误差和运动可靠度值,并得到丝杠各加工尺寸参数精度等级与可靠度的关系曲线.对加工工艺与尺寸误差等因素对滚珠丝杠副运动可靠性的影响作出评价.     

数控机床边界强度过程的非等周期不完全预防维修

基于边界强度过程理论,提出了数控机床在可靠度限制下任意维修质量的非等周期不完全预防维修方法,建立了综合考虑维修对役龄的影响和故障强度随时间增加的混合模型,并且假设修复质量和故障强度增加值均为服从均匀分布的随机变量,以平均维修费用为目标函数,用迭代方法给出了非等周期预防维修周期和最佳的维修次数,并结合工程实例讨论了费用参数对平均维修费用的影响.     

全天候海冰气象监测系统可靠性研究

目的】为了减少海冰对平台生产所造成的影响,JZ9-3海域首次引用了全天候海冰气象监测系统。为了确保系统的正常运行,需要对系统进行可靠性评估。【方法】采用动态模糊故障树法,对全天候海冰气象监测系统的可靠性进行评估,同时提出初步的预防措施。【结果】通过应用动态模糊故障树对系统可靠性进行评估,获取了系统的薄弱环节,并提出了有效措施对薄弱环节加以控制。【结论】通过研究,有效地提高了系统的可靠性,这也是动态模糊故障树在国内的首次应用,为未来动态模糊故障树的广泛应用奠定基础。     

基于监测数据的桥梁结构可靠性评估

桥梁结构健康监测系统能有效监测影响桥梁结构的各种作用及其在结构上产生的效应,可为准确评估桥梁结构的各种性能提供信息.影响桥梁结构性能的因素具有随机性,基于概率的方法是处理随机性的有效工具.研究了结构健康监测与可靠性评估相结合的桥梁结构性能评估方法.分析了纵向应变监测信号的特点,提出一种新的监测信息处理方法.结合工程实例,验证了该方法的可行性,并对可靠性评估结果进行分析.     

构件对软件构架可靠性作用的分析

通过使用基于构架的软件可靠性模型对软件构架的可靠性进行了估算和分析,探讨了在软件构架中如何快速判断哪个构件对整个软件构架的可靠性影响较大或较小.同时,给出了判断的一般思路,并提出了如何进一步提高判断准确度的若干可行方案.     

基于栅极信号的功率器件老化特征分析

本文研究栅极动态信号在功率器件故障预测上的应用.首先介绍了功率器件栅极动态信号反映的相关失效机制,并分析了栅极动态信号的老化特征及影响因素.提出了老化特征提取方法,选定动态过程时间,动态过程面积比率作为老化特征.使用降频错位采样的方法还原高频采样下计算的老化特征,降低利用动态信号进行故障预测的采样频率,以提高方法可行性.通过NASA公布的数据集进行实验验证,提取的老化特征明显,降频采样达到了预期效果.     

考虑专家信息的威布尔型产品定时截尾可靠性验收试验方案设计

可靠性验收试验是检验产品是否达到可靠性要求而进行的试验。试验方案的确定需要保证使用方风险和生产方风险可控。当前GJB899A中定时截尾试验方案往往需要较长的试验时间,短时试验方案又存在两类风险较大的问题,实际应用颇受诟病。根本原因在于GJB899A的试验方案确定只考虑了系统试验数据,而忽视了其多源信息。因此,本文针对复杂系统验收试验前存在多种形式专家信息,考虑系统寿命服从威布尔分布的情况,结合专家信息来计算产品在给定试验方案下的两类风险,进一步推导得到试验时间较短、风险可控的试验方案。文章最后给出了案例分析,通过对比,验证了所提方法的有效性。     

共振失效下复杂转子系统的可靠性稳健优化设计

针对大型复杂转子系统,根据其失效的判定准则,提出了基于共振失效的可靠性模型并对转子系统进行了可靠性稳健优化设计.首先,基于转子动力学理论判定了系统的主要失效模式,识别出最薄弱环节,预测了系统实际隔离裕度与许用隔离裕度,根据实际隔离裕度大于许用隔离裕度的关系准则,建立基于共振失效模式的可靠性模型;然后,基于神经网络技术、可靠性设计理论以及改进后的可靠性灵敏度计算方法,得到系统可靠度和基本随机变量对可靠度的影响程度,并对其进行排序,找到对系统影响较大参数后,在保证一定可靠度前提的基础上,对系统进行了可靠性稳健优化设计,使参数对可靠度的敏感程度降低.     

基于可靠度的锈蚀钢筋混凝土结构使用寿命预测

在役结构能否继续安全使用已成为结构工程师和管理决策者日益关心的重要问题.针对一般大气环境下的锈蚀钢筋混凝土结构,提出了基于结构性能的使用寿命预测模型.该模型包括4个阶段,即钢筋开始锈蚀阶段、混凝土锈胀开裂阶段、构件适用性达到容许程度所经历的阶段以及构件承载力达到最小可接受程度所经历的阶段.根据实测的结构响应,采用可靠度方法确定了在役结构使用寿命的每个时段.该方法可用于在役钢筋混凝土结构剩余使用寿命评估及其维修加固决策.