考虑应力松弛的涡轮盘蠕变持久寿命可靠性分析方法

提出考虑应力松弛的轮盘蠕变持久寿命可靠性分析方法。该方法基于概率Miner累积损伤理论,考虑载荷和材料参数的分散性以及应力松弛效应,通过对若干计算点有限元蠕变分析结果响应面回归,获得损伤临界函数的近似表达式。进而采用Monte-Carlo法获得轮盘蠕变持久寿命可靠度或给定可靠度的蠕变持久寿命。并分析了应力松弛和各随机变量对蠕变持久寿命的影响。     

滚动轴承疲劳寿命的修正系数α_1

推导计算了滚动轴承在不同可靠度、不同寿命离散系数条件下的可靠度系数α_１，以便在滚动轴承的寿命计算中使用。     

滚动油承疲劳寿命的修正系数α1

推导计算了滚动轴承在不同可靠度、不同寿命离散系数条件下的可靠度系数α１，以便在滚动轴承的寿命计算中使用。     

轮盘低循环疲劳寿命可靠性分析方法

疲劳寿命呈现异方差特性,其标准差随弹性应变幅和塑性应变幅的减小而增大,因此在Manson-Coffin公式中引入标准正态变量斗和线性标准差σe、σp,将ε-N曲线参数表示为随机变量μ的函数,建立了低循环疲劳寿命的概率模型。在低循环疲劳试验数据的基础上应用异方差回归分析方法获得了该模型的参数,通过蒙特卡洛模拟验证了模型的精度。应用该模型进行等厚空心轮盘的低循环疲劳寿命可靠性分析,得到了轮盘中心孔危险点的疲劳寿命分布。由于没有事先假设疲劳性能参数的分布特性,参数均由试验数据分析得到,并且采用异方差回归分析能够充分利用数据信息,在提高分析精度的同时能够节约疲劳试件,因此该分析方法具有较好的工程应用前景。     

基于双应力加速寿命试验的关节轴承寿命预测与可靠性分析

自润滑关节轴承寿命主要是由衬垫的磨损性能决定的,但衬垫的磨损一般是非线性的,使得寿命难以预测。采用同时改变载荷和摆频2种应力的方法进行加速寿命试验,建立以pv值、磨损量退化数据为输入参数,寿命值为输出参数的灰色神经网络预测模型。经验证该预测模型对关节轴承寿命预测的最大误差仅为7.33%,平均误差仅为3.892%。对不同加速应力下自润滑关节轴承可靠性进行评估,结果表明,关节轴承的可靠性在L_(10)(可靠度为90%时的寿命)之前下降趋势缓慢,然后迅速下降,pv值越大可靠性下降越迅速;随着pv值的增大,关节轴承寿命近似呈指数下降,经验证可用逆幂率加速模型反映二者关系。     

渐开线少齿数齿轮齿形系数和应力修正系数的实验研究

用30°切线法对于齿数z＝4～9的渐开线齿轮的齿形系数和应力修正系数进行了实验研究.在自制的齿廓范成仪上,对于齿数z＝4～9的渐开线少齿数齿轮的齿廓进行了范成实验,测量了齿廓危险断面的宽度SFn、悬臂梁高度hFa和齿根圆角半径ρF,给出了z＝4～9的渐开线齿轮的齿形系数和应力修正系数图表,为少齿数渐开线齿轮的强度计算补充了必要的设计资料.     

局部应力—应变法可靠性寿命估算

本文讨论了可靠性寿命当量累积损伤原理,并在此基础上,对于多级(复杂)应变载荷情况,提出了应变疲劳可靠性寿命估算方法.算例利用P—ε—N曲线和应变疲劳统一方程,估算了累积当量损伤和应变疲劳可靠性寿命.     

变位内齿轮齿根应力修正系数的研究

研究了内齿轮变位系数及齿数对其齿根过渡曲线曲率半径的影响，并依据有限元计算结果，归纳出了变位内齿轮齿根应力修正系数的计算公式。     

滚动轴承疲劳定寿中应力-寿命系数的研究及应用

基于Ioannides-Harris理论,考虑滚动轴承的可靠度-寿命系数和应力-寿命系数,对滚动轴承寿命进行预测。重点讨论应力-寿命系数在完全弹性流体动力润滑条件下,赫兹应力、摩擦切应力、颗粒污染引起的应力、残余应力及材料疲劳极限应力对轴承寿命的影响,并介绍应力-寿命系数的计算方法。     

滚动轴承系统的寿命与可靠性

分析滚动轴承系统的寿命与可靠性之间的关系,对滚动轴承系统进行了可靠度的分配;对影响滚动轴承额定寿命的各因素进行讨论,并对滚动轴承额定寿命进行修正。     

基于改进Kriging模型的主动学习可靠性分析方法

主动学习Kriging(ALK)模型能够只在极限状态平面附近的狭小区域近似功能函数,因此能够极大提高可靠性分析的效率.但是已有方法多数基于DACE工具箱建立Kriging模型,难以获得Kriging模型的最优相关参数,进而难以获得最优的训练点.引入差分进化算法,对Kriging模型的相关参数进行全局搜索,提高每次迭代K...     

基于改进BP神经网络的结构可靠度计算方法

针对传统BP神经网络代理模型拟合精度不足和计算效率较低的问题,采用思维进化算法(MEA)优化BP神经网络,提出一种基于改进BP神经网络代理模型的可靠度计算方法.首先采用MEA对BP神经网络的权值和阈值进行优化,获取最优的初始值,然后利用贝叶斯正则化(BR)算法对优化过后的网络进行训练,建立MEA-BR-BP神经网络代理模型,并采用测试函数验证改进代理模型的有效性,最后结合Monte Carlo法计算转向架构架的可靠度.研究结果表明:所提方法在提高拟合精度的同时兼顾了计算效率,验证了所提方法的优越性和可行性.     

基于区间因子法的可靠度与参数敏感度分析

在基于区间参数可靠性的设计过程中,往往需要根据各设计参数的重要度次序,综合考虑加工成本因素而对关键参数的取值区间进行合理调整.文中通过理论推导,并结合算例说明,功能函数的区间因子半径与结构可靠度互为倒数;重要度越大的区间参数,其需要调整的范围可以越小.文中方法与有限元相结合可明显降低计算量,这对于那些无法给出显式函数的复杂工程问题的求解具有借鉴价值.     

基于混合密度估计的自适应重要抽样可靠性及可靠性灵敏度分析

提出一种高效的基于混合密度函数的自适应重要抽样法,分析结构的失效概率及偏导型可靠性灵敏度.该重要抽样方法运用有限混和密度函数拟合法得到失效域中预抽取样本点的概率密度函数,将之作为重要抽样函数.这些预抽取样本利用马尔可夫链快速模拟得到,相应的重要抽样函数将趋于最优化的重要抽样函数.其次,将所提方法运用到结构可靠性灵敏度的分析中.所提方法具有比传统重要抽样法更高的效率,且可以运用于多模式系统结构的分析,最后给出的算例亦说明文中方法的精度和效率.     

基于改进SA和GA的汽车用HMCVT传动参数优化新方法

为增强液压机械无级变速器(HMCVT)在车辆领域的实用性,提出一种基于改进模拟退火算法和遗传算法的汽车用HMCVT传动参数优化设计新方法。研究以轻型载货车辆为例。新方法考虑传动效率最大化、传动特性匹配车辆设计需求以及轻量化3个方面,采用二级式的方法对某三段式HMCVT进行传动参数优化设计。具体来说,采用遗传算法以传动效率和传动特性最优为目标对行星排特性参数以及齿轮副传动比共10个第一级参数进行优化设计;采用改进模拟退火算法以轻量化为目标对齿轮齿数、模数、螺旋角以及齿宽共33个第二级参数进行优化设计。优化设计结果表明,提出的设计新方法优化效果较佳,能在很大程度上提高HMCVT的设计效率;变速器平均传动效率提高5%;传动特性能较好匹配车辆行驶需求,设计误差为0. 62%;变速器轻量化效果明显。     

多点失效时结构寿命可靠度的计算方法

复杂结构的疲劳断裂破坏往往是多点的,并且各点之间具有一定的相关性,因此,已有的单点寿命可靠度的计算方法不适用于多点疲劳断裂寿命可靠性评估问题.文中针对多点失效疲劳寿命和裂纹扩展寿命为正态或对数正态分布的情况,并且计及不同失效点疲劳寿命间和裂纹扩展寿命间相关的特征,推导出一种新的可进行数值计算的积分表达式.在进行具体的数值积分时,用重要抽样(importance sampling)的概念提高积分效率.该方法能解决结构多点失效寿命可靠度的计算问题.理论与算例表明方法是有效的.该方法的原理也可推广于其他非正态与非对数正态分布的情况.     

基于模糊理论和可靠性分析的零部件优化方法及应用

基于模糊数学理论,在进行可靠性分析的基础上,建立了机械零部件的模糊可靠性优化设计方法。对设计中的主要问题,包括：规格化优化模型,可靠性分析方法,隶属函数的确定以及模糊可靠性优化模型的求解等进行了探讨,并以某型齿轮传动为例给出应用实例。理论和应用表明该方法具有广泛的实用价值和推广前景。     

系统可靠性灵敏度分析方法及其应用研究

基于已有的单个失效模式可靠性灵敏度分析,建立多模式串、并联系统失效概率对基本变量分布参数的灵敏度分析方法,着重研究多模式并联系统可靠性灵敏度分析的近似方法.该方法以数字模拟为基础,根据样本点对系统失效概率的贡献,对计算失效概率的所有样本点进行筛选,并由筛选出的样本点线性回归模拟并联系统失效域,得到等价的单个线性极限状态方程,从而将多模式并联系统的可靠性灵敏度分析等价转换为单个模式的灵敏度分析.对于多模式串联系统的可靠性灵敏度分析,文中采用的方法是将串联系统的失效概率精确转换成单个模式失效概率与多个模式并联系统失效概率的代数和,然后逐项进行灵敏度分析,进而得到串联系统的可靠性灵敏度.对于结构系统的极限状态方程含有复杂综合随机变量的灵敏度分析问题,提出一种基于二次回归分析的近似处理方法,通过推导的综合随机变量分布参数对基本变量分布参数的偏导数公式和复合函数求导法则,最终得到复杂多模式系统失效概率对基本变量分布参数的灵敏度.文中用理论数值算例验证所提算法的精度与可行性,并将所提方法推广应用到工程算例中,验证其工程应用价值.     

基于传统可靠性理论联接方程的模糊可靠性分析方法

根据模糊可靠性分析模型,推导了模糊变量变换为当量随机变量时其概率密度函数和概率分布函数的一般表达式,并得出了线性模糊变量变换为当量随机变量时的具体表达式。然后利用概率论的知识,给出了线性模糊变量的当量均值和当量标准差的计算式,再用传统可靠性理论中的联接方程,计算出了模糊可靠性分析的可靠性系数,进而用标准正态概率分布函数估计失效概率。算例验证了这一思路是可行的,并可简化模糊可靠性分析。     

三维斜置表面裂纹应力强度因子边界元计算及分析

建立半椭圆表面裂纹模型,并借助边界元分析软件FRANC3D计算不同裂纹面网格划分下裂纹前沿不同位置处的应力强度因子,将计算结果与理论解进行比较,分析裂纹面网格划分对计算结果精度的影响,得出最优网格划分;在此基础上计算两种斜置半椭圆表面裂纹前沿不同位置处的应力强度因子,分析斜置角度和椭圆角对裂纹前沿应力强度因子的影响,对工程实际具有参考意义。