可靠性工程論文-文庫(kù)吧資料
2025-07-02 05:09本頁(yè)面
【正文】 行確定性分析，為可靠性設(shè)計(jì)分析奠定基礎(chǔ)。首先，根據(jù)確定的故障模式，對(duì)主要故障模式進(jìn)行故障仿真分析，然后利用CAD/CAE軟件的協(xié)同，在仿真分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行概率設(shè)計(jì)，即對(duì)工程設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行參數(shù)化考慮，將確定性分析的參數(shù)按照隨機(jī)變量進(jìn)行選取，最后通過(guò)不斷迭代，進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)，找到影響零部件可靠性的關(guān)鍵參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵件和重要件的可靠性設(shè)計(jì)要求。 基于概率虛擬樣機(jī)的可靠性設(shè)計(jì)分析流程對(duì)于復(fù)雜的工程對(duì)象，僅靠一兩種軟件是不能勝任的，需要構(gòu)建由多種軟件組合而成的復(fù)合型仿真環(huán)境，以便對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行多目標(biāo)、多層面的性能仿真，虛擬樣機(jī)最終目標(biāo)就是利用仿真工具的數(shù)據(jù)接口及二次開(kāi)發(fā)技術(shù)，依據(jù)幾何特征創(chuàng)建數(shù)值仿真模型，實(shí)現(xiàn)分析數(shù)據(jù)的共享及動(dòng)態(tài)交換，盡可能做到一次建模多次調(diào)用。 機(jī)械產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)分析必然是要在需求推動(dòng)下向數(shù)字化設(shè)計(jì)分析方向發(fā)展，數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)就是將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，建立基于計(jì)算機(jī)的數(shù)字化產(chǎn)品模型，并在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的全程使用，達(dá)到減少或者避免建立實(shí)物模型的一種產(chǎn)品開(kāi)發(fā)技術(shù)。只有首先給出狀態(tài)變量與各個(gè)隨機(jī)變量之間的函數(shù)關(guān)系才能應(yīng)用解析的或者數(shù)值方法計(jì)算失效概率，此處，所有可靠性分析都是以荷載、材料常數(shù)、幾何參數(shù)等基本變量的隨機(jī)型為基礎(chǔ)的，也可稱之為隨機(jī)可靠性分析。 可靠性定量設(shè)計(jì)分析方法 故障樹(shù)分析方法還可以讓設(shè)計(jì)分析者對(duì)系統(tǒng)有更深入的認(rèn)識(shí)，有關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能、故障及維修保障的知識(shí)系統(tǒng)化，因此在設(shè)計(jì)、制造和操作過(guò)程中的可靠性改進(jìn)更富有成效。 復(fù)雜系統(tǒng)可靠性分析首先要將系統(tǒng)按照功能或結(jié)構(gòu)進(jìn)行層次劃分，然后根據(jù)任務(wù)剖面建立功能框圖及零部件的功能框圖，總結(jié)搜集故障或零件失效模式，然后再利用故障模式影響及危害性分析、故障樹(shù)分析等分析工具和可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則符合性查詢工具進(jìn)行可靠性定性分析?？煽啃栽O(shè)計(jì)分析工作從宏觀上可以分為定性設(shè)計(jì)分析和定量設(shè)計(jì)分析，可靠性定性分析方法相對(duì)應(yīng)用廣泛，并且得到了工程驗(yàn)證，而定量設(shè)計(jì)分析的方法則是機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)分析中的難點(diǎn)和薄弱環(huán)節(jié)，特別是在數(shù)字化環(huán)境中如何利用CAD/CAE工具進(jìn)行定量的機(jī)械可靠性參數(shù)設(shè)計(jì)也是今后重要的發(fā)展方向。 機(jī)械產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)分析方法 通過(guò)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行功能、結(jié)構(gòu)分析，建立產(chǎn)品故障模型，并依據(jù)故障模型劃分故障類型及進(jìn)行故障機(jī)理分析，從而利用虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)故障模式進(jìn)行仿真，驗(yàn)證機(jī)械零部件故障模式，在此基礎(chǔ)上確定可靠性設(shè)計(jì)重點(diǎn)，改進(jìn)零部件設(shè)計(jì)參數(shù)，完善可靠性設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品使用壽命。目前世界上已廣泛使用故障模式及影響分析、故障樹(shù)分析、可靠性預(yù)測(cè)、概率設(shè)計(jì)等先進(jìn)設(shè)計(jì)方法，因此，利用數(shù)字化設(shè)計(jì)方法及手段，大力推進(jìn)基于概率虛擬樣機(jī)的機(jī)械產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)分析方法，提高設(shè)計(jì)可靠性與質(zhì)量就成為一項(xiàng)十分重要的工作。4 應(yīng)用實(shí)例：基于虛擬樣機(jī)的機(jī)械產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)分析從使用實(shí)際得來(lái)的故障教訓(xùn)要反饋到設(shè)計(jì)、試驗(yàn)方法的改進(jìn)中，要將這些改進(jìn)效果作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)范（包括材料選定，結(jié)構(gòu)形式，許用應(yīng)力，安全系數(shù)值）和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)依據(jù)，使它們成為設(shè)計(jì)技術(shù)的一部分。如電子產(chǎn)品已形成世界性可靠性信息交換網(wǎng)。 第四數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)故障的原因、情況附有簡(jiǎn)單說(shuō)明。把過(guò)去技術(shù)上的失敗和改進(jìn)的事例作成手冊(cè)，供設(shè)計(jì)者隨進(jìn)參考。FTA則是從整機(jī)或系統(tǒng)故障開(kāi)始，逐步分析到基本零件的失效原因。FMEA（失效模式影響分析）和FTA（故障樹(shù)分析）是可靠性分析中的重要手段?？紤]預(yù)防的對(duì)策。采取以下措施： 第一可靠性檢查表，從可靠性觀點(diǎn)出發(fā)，列出設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的重點(diǎn)。3 可靠性設(shè)計(jì)的基本方法主要通過(guò)試驗(yàn)確認(rèn)。 第九可靠性確認(rèn)試驗(yàn)，在沒(méi)有現(xiàn)成數(shù)據(jù)和可用的經(jīng)驗(yàn)時(shí)，這是唯一的手段?？紤]防振，防沖擊，對(duì)連接條件的確認(rèn)。Life），保證使用中不發(fā)生破壞而充分安全的設(shè)計(jì)。 第六失效安全設(shè)計(jì)（Failure如日本的液壓挖掘機(jī)等，采用雙泵、雙發(fā)動(dòng)機(jī)的冗余設(shè)計(jì)。 第四設(shè)置故障監(jiān)測(cè)和診斷裝置，保證零件部設(shè)計(jì)裕度（安全系數(shù)/降額）。如日本橫河記錄儀表10年中無(wú)件數(shù)削減30%，大大提高了可靠性。 第一選擇設(shè)計(jì)方案時(shí)盡量不采用還不成熟的新系統(tǒng)和零件，盡量采用已有經(jīng)驗(yàn)并已標(biāo)準(zhǔn)化的零部件和成熟的技術(shù)。 第四可靠性設(shè)計(jì)的一個(gè)重要內(nèi)容是可靠性預(yù)測(cè)，即利用所得的資料預(yù)報(bào)一個(gè)零件、部件或系統(tǒng)實(shí)際可能達(dá)到的可性，預(yù)報(bào)這些零部件或系統(tǒng)在規(guī)定
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