约界参数CAP对大型钢结构系统可靠性分析的影响

为提高大型钢结构系统可靠性分析方法的效率和精度,提出约界参数CAP(Control ambit parameter)的概念,通过对立体车库大型钢结构系统的有限元参数化建模、主要失效模式的算法研究,建立了该失效模式的安全余量方程。在此基础上,编制分析计算软件并对立体车库钢结构可靠性进行定量计算,结合算例分析其在大型钢结构系统可靠性中对失效准则、失效模式和系统失效概率的影响,得出应根据结构规模和特征选取适合的CAP值才能保证真正反映系统实际失效概率。     

立体车库钢结构失效模式分析简化模拟及失效准则

基本结构系统可靠性失效模式的概念，探讨立体停车库钢结构系统简化模拟方法，提出结构系统失效准则的合理性原则，即工程结构系统失效不能笼统地定义为结构系统蜕变为机构，而应定义为结构系统中某些关键元件失效后，整个结构系统失效去继续承载能力或完成规定功能的能力，本原则不仅适用于立体停车库钢结构系统，而且对于其它结构系统也具有理论与实际指导意义。     

立体车库钢结构失效模式及失效概率计算

：基于载荷增量失效模式识别方法(广义承力比优化准则法)，建立主要失效模式安全裕量方程，提出确定大型结构综合失效概率的计算方法，开发了相关计算软件，并以立体车库钢结构为例，验证该方法及软件是可行有效的。     

载荷相关结构系统的可靠性分析

以失效相关性为主要研究对象,阐述共因载荷与元件强度的随机特性对元件失效相关程度、元件联合失效及联合可靠概率之间的影响,揭示元件强度统计独立时由系统共因载荷引发元件失效相关的基本规律.针对载荷全相关、强度独立同分布的并联、串联、表决系统,分析元件失效相关对系统可靠度计算的影响,同时提出载荷全相关结构系统可靠度求解的新方法.得出元件安全裕度随机变量协方差矩阵后,通过正交化方法简化系统可靠度计算,该方法有利于为载荷相关结构系统可靠性设计及优化提供更为全面的参考信息.     

基于箭型止回阀案例的模糊可靠性评价方法

在过去的几十年中故障树分析方法一直被用来安全评价,传统的故障树分析方法是基于失效模式有准确的失效数据。但是,对于一个全新的系统由于缺乏失效数据和历史故障记录,尤其是在油气钻探现场,现有的故障树分析方法不能满足复杂多变的井下工况。基于模糊数学理论提出了一种模糊可靠性安全评价方法,利用模糊数的隶属函数实现定量计算分析,对多影响因素事件做出整体评价。结合箭型止回阀案例计算分析,验证了这种模糊可靠性安全评价方法的可行性和有效性。此外,通过对比分析该方法的计算结果和已知失效数据,两者相对误差也合理。因此,这种方法可用于评价历史失效数据不充足的非确定性事件,可实现对油气钻探现场井下工具的可靠性分析。     

夹具定位误差计算自动化方法

提出了一个夹具定位误差计算自动化方法。首先介绍了基于装配公差分析方法的定位误差自动计算原理,给出了工件-夹具装配系统的坐标系层次体系和常见定位方案的工件-夹具系统各层次坐标系确定规则;然后根据机器装配模型对与工件的同一基准要素进行接触的夹具定位元件进行复合处理,给出了各种组合情况下复合定位元件的组成规则。最后介绍了定位误差分析自动化原型软件并进行了实例验证。     

结构强度的广义可靠性模型

元件和结构状态从安全向失效转变一般存在一过渡阶段。本文将元件和结构的安全状态处理成为状态空间的模糊集，并将其引入到可靠度和失效概率的计算中。首先建立了考虑元件安全状态模糊性的广义干涉模型，给出了元件安全和失效状态含有模糊信息时广义可靠度和广义失效概率的计算公式，然后给出了以元件的安全余量作为综合变量的广义可靠度和失效概率的计算公式，最后建立了大型结构系统的广义可靠度计算方法。文中还用算例讨论了广义可靠度随安全状态模糊集的隶属函数中两个参数的变化情况。     

汽车门锁系统的建模及失效树分析

将整个汽车门锁看成是由多个构件组成的运动链系统,画出其工作示意图,介绍了汽车门锁的整体结构、组成部分及其工作原理;应用Pro/E软件,对汽车门锁系统进行了3D建模和装配;运用系统分析方法之一的失效模式及影响分析法,从可靠性角度对汽车门锁系统进行分析,建立了汽车门锁系统的失效树,并确定其重要元件及主要失效形式。     

冗余系统共因失效动态贝叶斯网络建模

针对传统可靠性分析方法难以描述冗余系统共因失效的问题,从两个角度提出了基于动态贝叶斯网络的共因失效建模方法:将冗余系统单一元件失效过程分解为独立失效过程和共因失效过程,构建了基于失效过程的共因失效分析模型;将冗余系统作为基本事件,根据状态转移关系构建了多元件失效动态贝叶斯网络模型。以某控制单元为例,以元件独立失效率、共因失效率和维修率为输入,引入不完全故障覆盖因素,确定了冗余系统在无维修和有维修条件下可靠度随时间的变化趋势。仿真结果表明,两个模型的可靠度曲线具有相同的变化趋势,模型2可以作为模型1的近似估计。为了降低或者消除共因失效事件的发生,设计了不同的加速寿命试验方案,试验结果表明,增加冗余元件之间的差异性是个可行的办法。     

系统共因失效概率分析的非经验模型

根据载荷强度干涉理论,探讨了系统共因失效发生及作用机理,揭示了元件强度统计独立时由系统共因载荷引发元件失效相关的基本规律。采用相关系数建立了共因载荷随机变量方差、元件强度随机变量方差以及失效相关程度之间的近似关系,并导出系统共因失效概率定量分析的非经验模型。针对系统低阶共因失效数据已知而系统载荷分布及元件强度分布未知的现实条件,提出了计算系统共因失效概率的实用方法。该模型与方法直接体现了共因失效内在机理,克服了传统模型过多依赖历史数据或主观经验而忽略共因失效发生及作用规律的局限,为冗余系统风险数据分析、概率预测,特别是可靠性设计提供了新途径。     

基于ANSYS的布袋除尘器钢架有限元分析

为了研究钢架的受力情况及可能的变形情况,根据某工程布袋除尘器钢架特点,采用实际工程数据基于ANSYS对钢架进行建模,考虑4种不同的工况并根据其具体特点,提出合理的约束加载方法及边界条件,研究分析了钢架在4种工况下的应力分布及变形情况。结果表明,用ANSYS建立的钢架有限元模型和计算方法合理,设计指标满足设计要求。该方法和结果为下一步研究布袋除尘器整体优化设计提供了理论依据。     

基于MW级风力发电机塔架的有限元分析

讨论了MW级风力机塔架的有限元静力及稳定性建模分析和有限单元类型的选取及计算方法,并以1.5MW某风力发电机塔架为例,对风力发电机塔架结构进行了静力分析和稳定性分析.得出塔的截面按照变截面来进行设计是合理的,分段式塔架是一种合理的结构,各段塔架所受应力不等;塔架稳定性取决于其一阶屈曲临界载荷,荷载作用下塔架的应力最大处并不一定就是其屈曲薄弱点,而应力较大且挠度较大的薄壁部位,是发生屈曲失稳的危险点.     

基于结构整体的有限元计算分析

以高层立体车库系统为例，通过对大型钢结构体系的受力分析，论述了用可视化有限元软件Algor-ViziCAD进行结构分析的全过程：力学建摸、计算载荷确定、有限元可视化建摸、有限元可视化校核、数据处理等。     

井架机构化失效的结构系统的可靠性分析

针对石油钻机井架这种高度静不定空间框架或桁架结构，提出用蒙特卡洛一有限元法求解构件可靠度、用限界预处理及概率网络估算技术计算井架结构系统失效概率的计算方法。算例计算结果与现场实际情况一致，说明该方法具有较强的实用性。     

表面阻尼处理结构优化方法的研究

该文提出了一种表面阻尼处理结构的整体划分单元有限元建模和优化方法,推导了3节点18自由度空间壳体表面自由阻尼处理结构的损耗因子计算公式和编制了相应的计算机分析软件,并以一不锈钢悬臂板模型算例证实了整体划分有限元方法能够很好地体现阻尼结构各层之间的协调关系、有降低结构的自由度数、节省计算机内存和提高计算速度等优点.     

基于随机失效序列的制造系统动态可靠性分析

制造系统的动态可靠性不仅取决于系统零部件的失效模式,还与零部件的失效顺序密切相关。针对现有随机失效序列可靠性研究方法的不足,利用Petri网对动态系统的描述能力,将Petri网应用于动态可靠性及失效序列分析中。以系统Petri网模型为基础构造可达树,基于可达树得到系统所有可能的失效序列,给出了失效序列事件发生概率的计算方法,通过计算失效序列的发生概率求解系统动态可靠性指标。最后,以一制造单元实例验证方法的有效性。     

考虑共因失效的系统可靠性模型

不考虑共因失效的影响,求出系统的可靠度表达式,然后将该表达式转化成包含共因信息的可靠度表达式。在模型推导的过程中,直接从系统的失效过程入手,假定构成系统的各元件在独立失效情况下其寿命具有相同的概率分布,构成系统的元件存在多种失效过程,各失效过程相互独立,并服从泊松分布,从系统中某一指定元件的可靠度推广到某指定m个元件均完好的概率。算例解释了该理论模型的使用过程,并将典型系统--串联、并联以及串并联系统的计算结果与不考虑共因失效时系统的可靠度相比较。结果表明,模型的计算结果与传统的定性分析结果相吻合,证明了该理论模型的正确性。     

NGW型行星轮系中的内齿轮副结构设计

为了便于磨削加工硬齿面内齿轮副,介绍了行星轮系中的内齿轮副的直线齿廓方程,提出了该齿轮副几何尺寸的关系式,并用ANSYS软件建立了其有限元计算模型,分析了齿轮的承载能力及传动精度,并确定了合理的结构参数。