09機(jī)械產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)分析方法(編輯修改稿)
2025-03-11 23:27 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 概率為 —— 強(qiáng)度分布密度函數(shù) ? 應(yīng)力 處于 區(qū)間內(nèi)的概率為 —— 應(yīng)力分布密度函數(shù)； ? ? ? ?????00sS dSSfsSP? ?SfS0sds ? ?dssfdsssdssP ??????? ???? 22 00? ?sfs概率密度函數(shù)聯(lián)合積分求可靠度 s ， S ? ?? ?SfsfO 概 率 密 度 函 數(shù) 聯(lián) 合 積 分 求 可 靠 度? ?sf ? ?Sf0s ds可靠度的一般表達(dá)式 ?假設(shè) 與 為兩個(gè)獨(dú)立的隨機(jī)事件，因此兩獨(dú)立事件同時(shí)發(fā)生的概率為 ?因?yàn)樯鲜? s0 為應(yīng)力區(qū)間內(nèi)的任意值，現(xiàn)考慮整個(gè)應(yīng)力區(qū)間內(nèi)的情況，有強(qiáng)度大于應(yīng)力的概率（可靠度）為 ?當(dāng)已知應(yīng)力和強(qiáng)度的概率密度函數(shù)時(shí)，根據(jù)以上表達(dá)式即可求得可靠度。 ? ?0sS ? ?????? ???? 22 00 dsssdss ? ? ? ?????00sdSSfdssfdR ? ? ? ? dsdSSfsfdRRs? ? ????????????????應(yīng)力分布的確定 ? 用 FMEA確定需要進(jìn)行可靠度計(jì)算的重要失效模式，如：靜強(qiáng)度斷裂、屈服、失穩(wěn)、變形過大、疲勞、磨損、腐蝕等 ； ? 針對(duì)不同失效判據(jù)，應(yīng)用相關(guān)專業(yè)（如材料力學(xué)、彈塑性理論、有限元分析、斷裂力學(xué)和實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析等）知識(shí)進(jìn)行應(yīng)力分析計(jì)算； 應(yīng)力分布的確定 ? 確定采用的修正系數(shù)對(duì)計(jì)算的名義應(yīng)力進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?，得到相?yīng)應(yīng)力分量的最大值。常用的應(yīng)力修正系數(shù)有：應(yīng)力集中系數(shù)、載荷系數(shù)、溫度系數(shù)、表面處理等； ? 確定應(yīng)力方程中每個(gè)參數(shù)和系數(shù)的分布，通過概率運(yùn)算、矩法或蒙特卡羅法得到相應(yīng)的應(yīng)力分布。 應(yīng)力分析計(jì)算 ? 應(yīng)力是以上諸因素的函數(shù)，用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示為 ? 式中： ? L—— 載荷； ? T—— 溫度； ? A—— 幾何尺寸變量，如長(zhǎng)度、截面積、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等； ? p—— 物理性質(zhì)變量，如彈性模量、泊松比、熱膨脹系數(shù)等； ? t—— 時(shí)間； ? m—— 其它。 ? ?mtpATLfs ,,?強(qiáng)度分布的確定 ? 確定名義強(qiáng)度。名義強(qiáng)度指在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下確定的試件強(qiáng)度，常用名義強(qiáng)度有強(qiáng)度極限、屈服極限、疲勞極限、變形、變形能和磨損（腐蝕）量等。 ? 用適當(dāng)?shù)男拚禂?shù)修正名義強(qiáng)度，通?？紤]的修正系數(shù)有尺寸系數(shù)、表面質(zhì)量系數(shù)、應(yīng)力集中系數(shù)等。 ? 確定強(qiáng)度方程中所有參數(shù)和系數(shù)的分布，通過概率運(yùn)算、矩法或蒙特卡落法得到相應(yīng)的強(qiáng)度分布。 用矩法確定應(yīng)力和強(qiáng)度的分布參數(shù) ? 通過泰勒級(jí)數(shù)展開，用矩法近似確定隨機(jī)變量的函數(shù)的均值及標(biāo)準(zhǔn)差。分兩種情況：一維隨機(jī)變量與多維隨機(jī)變量。 ? 一維隨機(jī)變量的情況： ? 設(shè) y 為正態(tài)分布隨機(jī)變量 X 的函數(shù) y = f(X)， X 的均值 μx 和方差 σx 已知，用泰勒級(jí)數(shù)展開近似求解 y 的均值 μy 和方差 σy ?，F(xiàn)將 y = f(X) 在 X= μ 處展開，得 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?22!Xy f X f X f f?? ? ? ??? ??? ? ? ? ? ?用矩法確定應(yīng)力和強(qiáng)度的分布參數(shù) ? 對(duì)上式兩邊取數(shù)學(xué)期望，取線性近似解 ?
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