可靠性工程論文-預(yù)覽頁
【正文】 產(chǎn)品可靠性設(shè)計分析 5 基于可靠性的機(jī)械產(chǎn)品參數(shù)設(shè)計本文研究的主要內(nèi)容有對可靠性設(shè)計的基本概述，可靠性設(shè)計的基本原理和基本方法，可靠性分析的應(yīng)用實例等幾個方面。reliability design1 可靠性設(shè)計的基本概念 第一可靠性設(shè)計即根據(jù)可靠性理論與方法確定產(chǎn)品零部件以及整機(jī)的結(jié)構(gòu)方案和有關(guān)參數(shù)的過程?？煽啃栽O(shè)計的任務(wù)就是確定產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的變化規(guī)律，并在其基礎(chǔ)上確定如何以最少的費(fèi)用以保證產(chǎn)品應(yīng)有的工作壽命和可靠度，建立最優(yōu)的設(shè)計方案，實現(xiàn)所要求的產(chǎn)品可靠性水平。在產(chǎn)品設(shè)計的初期階段，及時完成可靠性預(yù)測工作，可以了解產(chǎn)品各零部件之間可靠性的相互關(guān)系，找出提高產(chǎn)品可靠性的有效途徑。 第五必要時采用功能并聯(lián)、冗余技術(shù)。Safe），系統(tǒng)某一部分即使發(fā)生故障，但使其限制在一定范圍內(nèi)，不致影響整個系統(tǒng)的功能。 第七安全壽命設(shè)計（Safe 第八加強(qiáng)連接部分的設(shè)計分析，例如選定合理的連接、止推方式。尤其機(jī)械零部件的可靠性預(yù)測精度還很低。 產(chǎn)品可靠性設(shè)計采取的措施為了使設(shè)計時能充分地預(yù)測和預(yù)防故障，把更多的失效經(jīng)驗設(shè)計到產(chǎn)品中，因而必須邦助設(shè)計人員掌握充分的故障情報資料和設(shè)計依據(jù)。FMEA是從零部故障模式入手分析，評定它對整機(jī)或系統(tǒng)發(fā)生故障的影響程度，以此確定關(guān)鍵的零件和故障模式。 第三故障事例集。這手冊是各公司積累的技術(shù)財富，視同設(shè)計規(guī)范同等重要。廣泛有效地收集設(shè)計、制造中的失敗和改進(jìn)經(jīng)驗，試驗和實際用的數(shù)據(jù)形成檢索系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，使設(shè)計者能超越本單位充分利用別人實踐過的經(jīng)驗。 第五設(shè)計、試驗規(guī)范的不斷充實、改善。 機(jī)械產(chǎn)品可靠性設(shè)計分析是指為滿足機(jī)械產(chǎn)品的可靠性而進(jìn)行的功能性設(shè)計。故障模式影響及危害性分析是分析系統(tǒng)中每一產(chǎn)品所有可能產(chǎn)生的故障模式及其對系統(tǒng)造成的所有可能影響，并按每一個故障模式的嚴(yán)重程度及其發(fā)生概率予以分類的一種歸納分析方法；故障樹分析可以知道哪些事件的組合可以導(dǎo)致危及系統(tǒng)安全的故障，并計算他們的發(fā)生概率，然后通過設(shè)計改進(jìn)和有效的故障監(jiān)測、維修等措施，設(shè)法減小他們的發(fā)生概率。 機(jī)械產(chǎn)品可靠性定量設(shè)計分析可以分為兩部分：其一是失效模式的確定；其二是計算機(jī)械產(chǎn)品發(fā)生失效的概率，失效概率的計算是可靠性分析的目的，而失效模式的確定以及每個失效模式極限狀態(tài)方程的建立則是可靠性定量分析的基礎(chǔ)。 基于概率虛擬樣機(jī)的機(jī)械產(chǎn)品可靠性定量設(shè)計分析 虛擬樣機(jī)技術(shù)正是這一發(fā)展趨勢的典型代表，它以并行工程為指導(dǎo)思想，建模和仿真為核心，強(qiáng)調(diào)設(shè)計與分析的緊密結(jié)合，是一種基于仿真模型的數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計方法。圖1清楚的描述了機(jī)械產(chǎn)品一體化故障仿真設(shè)計分析方案，主要就是在載荷數(shù)據(jù)、力學(xué)特性以及材料性能等用戶需求信息基礎(chǔ)上，一方面通過真實實驗獲得產(chǎn)品故障模式信息，另一方面通過計算機(jī)輔助模擬方式，得到虛擬產(chǎn)品故障模式，然后將二者進(jìn)行關(guān)聯(lián)與驗證，通過真實實驗數(shù)據(jù)調(diào)整虛擬樣機(jī)設(shè)計參數(shù)，重新進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化，對于形、斷裂、磨損以及疲勞等失效模式進(jìn)行模擬仿真驗證。 長期以來結(jié)構(gòu)可靠性仿真只能應(yīng)用于能推導(dǎo)顯示功能函數(shù)的簡單結(jié)構(gòu)，如桿、板、梁等，稍微復(fù)雜的結(jié)構(gòu)就很難推導(dǎo)出顯示功能函數(shù)，只能采用隱式的功能函數(shù)，這就需要借助于CAD/CAE軟件的分析程序。圖2隨著相關(guān)學(xué)科和技術(shù)的發(fā)展，使機(jī)械產(chǎn)品的性能與可靠性一體化設(shè)計、分析仿真和以可靠性為目標(biāo)的參數(shù)設(shè)計成為可能。機(jī)械產(chǎn)品可靠性定量分析理論根據(jù)產(chǎn)品基本變量存在的隨機(jī)分散特性，應(yīng)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計的方法，分析計算機(jī)械產(chǎn)品在使用期內(nèi)滿足規(guī)定功能的概率。 第二隨機(jī)變量統(tǒng)計特性參數(shù)選擇。機(jī)械結(jié)構(gòu)的可靠性仿真算法經(jīng)過幾十年的發(fā)展已經(jīng)比較成熟，大致分為兩大類：解析方法和抽樣方法。 參數(shù)的重要度因子為參數(shù)變換后，空間中設(shè)計驗算點的方向余弦，因子表征了變量對于失效概率貢獻(xiàn)的相對重要度。如果系統(tǒng)可靠性指標(biāo)確定，則可以在要求的可靠性指標(biāo)基礎(chǔ)上調(diào)整各個參數(shù)的均值及變異系數(shù)，平衡各個參數(shù)之間的重要程度，考慮實際中的效用和成本因素，達(dá)到基于可靠性指標(biāo)的參數(shù)設(shè)計目的，滿足最佳的效費(fèi)比。采用虛擬樣機(jī)技術(shù)進(jìn)行零件失效模式的驗證模擬，使零件的故障得以重現(xiàn)；參考文獻(xiàn) [1]現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計方法綜述[M].凌樹森.1988.北京:16
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