电主轴与其内装转子过盈配合的可靠性分析

电主轴的主轴与其内装转子通过过盈配合传递转矩,其过盈配合可靠性设计是将配合面实际过盈量和有效结合半径看作是随机变量进行设计。利用蒙特卡洛法模拟出配合面处的广义应力、广义强度序列,通过卡方拟合优度检验说明其服从正态分布,并结合应力-强度干涉理论,建立了系统可靠度模型。比较蒙特卡洛法下求解的广义应力、广义强度的数字特征和点矩法下求解的广义应力、广义强度的数字特征,验证了该可靠度模型的正确性。分析了配合面结合半径、实际过盈量与主轴转速等对系统可靠度的影响。     

应力-强度相关性干涉下的随机安全系数与零件可靠性设计

为解决机械零件可靠度计算中的应力-强度相关性干涉问题,根据两者负相关结构,运用Copula函数的相关性理论,基于零件可靠性计算的相关性干涉模型,建立了应力-强度相关性干涉下的随机安全系数—可靠度计算模型,并给出机械零件的平均安全系数可靠度计算方法.以受拉零件为代表,借助于相关性干涉的联结方程,给出了应力-强度相关性干涉下静强度可靠性设计的通用型求解方法和步骤,通过算例,说明了该模型的有效性、准确性.     

应力—强度干涉模型的可靠度计算方法的研究

静态应力－强度系统的可靠度仅与应力和强度的干涉有关,应力－强度干涉模型在概率法和可靠性预测中,有非常重要的作用。对应力－强度干涉模型的4种重要的可靠度计算方法进行了介绍、分析和比较,并对各自的特点、应用场合作了说明。     

极限工况下风力机主轴强度的可靠性分析

主轴是风力机传动链系统中的关键部件之一,其可靠性直接影响整个机组能否正常工作.基于有限元分析法建立了主轴有限元模型,依据应力强度干涉理论和可靠性分析理论建立了主轴强度可靠性模型.根据主轴各极限工况载荷计算了主轴静强度,分析出其应力-强度分布并计算其可靠度值.将可靠度计算结果与主轴设计可靠度目标分配值进行对比,表明该主轴强度的可靠性可以满足预定要求.     

静态应力—强度模型中概率设计的不可靠度范围

静态应力-强度模型中,零件失效的概率仅与随机变量应力和强度的干涉区有关。本文介绍一种计算零件不可靠度的方法,即在不知道应力和强度分布特征,而仅了解应力强度干涉区中有关信息时,建立求解零件不可靠度的数学模型,利用优化技术,求出不可靠度值的范围,并给出这一优化问题的解答。本文还提出一新的求解零件不可靠度的数学模型,可求出更精确的不可靠度范围。     

概率设计与干涉理论

在确定了零件可靠度的基础上,就可以进行产品(系统)可靠度预测、可靠度分配、以及零件概率设计等工作。本文仅介绍零件的概率设计及其基础理论——干涉理论,重点介绍了正态强度与应力干涉下可靠度的计算。     

基于蒙特卡罗法的高速钢丝锥可靠性分析

高速钢丝锥主要失效原因之一是由断裂、崩刃所引起的破损失效,确定丝锥的可靠度对于自动化、高精密加工具有十分重要的意义。通过顺序统计量理论考虑丝锥受到冲击载荷的次数,并利用应力—强度干涉模型,以多次加工后切削刃上的最大扭转应力超过丝锥材料临界疲劳应力为失效判据建立高速钢丝锥的可靠度模型,并通过少量试验,结合蒙特卡洛法随机生成加工时分布在丝锥切削刃上的应力和丝锥材料临界疲劳应力,将得到的样本值进行比较,得出高速钢丝锥的可靠度。最终,通过恒应力加速试验对蒙特卡洛模拟法的计算结果进行了验证。     

基于可靠性的液压零部件一体化设计方法

将机械零部件应力和强度随机化,可以描述其随时间的动态变化过程,依据应力-强度干涉理论,将可靠性作为零部件设计目标,从而实现机械零部件的性能与可靠性一体化设计.利用ProENGINEER的二次开发技术和MFC技术,开发了可靠度计算软件,并将此软件作为辅助设计模块,与ProENGINEER系统进行集成,形成基于可靠性的产品一体化设计平台.实例表明,基于随机理论的机械零部件可靠性一体化设计方法不仅可以满足应力-强度和可靠度要求,而且可以保证具有成本最优.     

机械零件静强度可靠性设计

分析了零部件可靠性设计与传统设计方法的不同,介绍了机械零件强度设计的应力-强度干涉理论,给出了机械零件强度可靠度计算的一般表达式,并通过机械零件可靠度设计的工程实例分析,说明可靠性设计的可行性与实用性。     

基于随机有限元的可靠度计算

基于随机有限元 ,研究了复杂机械零件的可靠度计算。根据随机有限元算法 ,编写了计算机程序 ,求出了变形、应力的均值和方差。应力、强度概率密度函数确定可采用应力 -强度干涉模型 ,用公式或数值积分求可靠度。应力、强度概率密度函数不确定 ,用 Monte- Carlo法。基于极限状态方程 ,研究了优化方法求可靠度 ,采用了遗传算法。考虑模糊因素对复杂机械零件可靠性影响 ,给出了模糊可靠度计算公式。随机有限元使复杂机械零件可靠性预测成为可能     

m备n部件可靠性计算与仿真

基于在某些大型复杂设备的实际构造,考虑了备件在系统可靠性提升中的作用。通过分析系统的工作状态和对应的可靠度值,给出了相同条件下指数分布的m备n部件可靠性计算方法。考虑到不同条件下其他分布计算的复杂性,通过对组成系统的所有部件的寿命抽样仿真,以及系统所有部件状态的跟踪和更换,依据系统正常和故障状态的判据,给出了m备n部件可靠性仿真方法。通过实例,定量的说明了备件对系统的可靠度的提高程度,也佐证了m备n部件可靠性仿真方法的正确性。     

Modular Calculation of the Conductance of Complex Vacuum Systems with Free-Molecular Gas Flow

An algorithm is proposed for calculating the conductance of complex vacuum systems by the Monte Carlo method. The algorithm is based on a modular approach to the complex system.     

机械零件多失效模式相关可靠度算法研究

机械零件可靠性在工程设计中具有重要价值,但由于多失效模式间的相关性,使得可靠性设计计算变得很困难。在O．Detlevsen二阶窄界限理论的基础上,提出一种仅考虑主．次失效模式相关系数的计算方法,并以一组实际应用中传动轴多失效模式的数据为例,验证所提出的方法。计算结果与Monte Carlo仿真精确计算结果比较接近,表明该算法切实可行,结果完全满足精度要求。     

垫片密封的可靠性分析方法

提出了垫片密封系统可靠性的基本概念,从反应论模型出发,依据干涉模型的基本原理,导得了系统可靠度的计算公式,采用解析法和Monte Carlo法进行可靠性分析,探讨了根据所要求的可靠度进行垫片密封设计的方法。     

利用系统可靠度约束下的优化设计求解公差分配问题

一个较好的公差分配方案可以有效地提高产品的性价比.然而目前所采用的公差分配方法或者并不能真正反映出产品的性能状况,或者计算的效率较低.文中研究系统可靠度约束下优化设计的序列近似规划求解方法及其在机械公差分配问题中的应用.分析文献中经常出现的算例,最终结果用Monte Carlo模拟证实,基于系统可靠度的优化方法比文献常用的简化方法在公差的分配方面更经济合理,不同算法的比较结果表明计算方法的有效性.结果分析为机械公差分配方法的工程应用提供建议.     

随机载荷下导弹贮箱强度可靠性仿真计算

使用了一种计算随机载荷下导弹贮箱强度可靠性的 Monte- Carlo模拟方法 ,即通过建立导弹贮箱强度的累积损伤模型 ,采用直接模拟法随机模拟应力和导弹贮箱初始强度来获取导弹贮箱的可靠度。这种方法能有效地预测运输、飞行等环境下导弹贮箱的强度可靠性。最后 ,结合实例进行了可靠性数字仿真     

Dynamic optimization of spur gears

This paper presents a global optimization method focused on gear vibration reduction by means of profile modifications. A nonlinear dynamic model is used to study the vibration behavior; such model is validated using data available in literature. The optimization method considers different regimes and torque levels; the objective function can be the static transmission error or the maximum amplitude of the gear vibration in terms of dynamic transmission error. The procedure finds the optimal profile modification that reduces the vibrations over a wide range of operating conditions. In order to reduce the computational cost, a Random-Simplex optimization algorithm is developed; the optimum reliability is estimated using a Monte Carlo simulation. The approach shows good performances for the computational efficiency as well as the reliability of results. Finally, an application to High Contact Ratio (HCR) gears is presented and an extremely good performance is obtained by combining optimization procedures and HCR properties.     

一种新的用于结构系统可靠度计算的Monte Carlo仿真算法

提出了一种新的用于结构系统可靠度计算的Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ仿真算法。这一算法的核心思想是采用一些先进的优化策略，最大限度地减少用于仿真计算的样本容量。对典型算例的仿真结果显示，该算法具有良好的收敛特性。     

基于蒙特卡罗的圆盘剪故障树仿真研究

针对圆盘剪刀轴窜动值超差这一典型故障建立故障树模型,运用蒙特卡罗方法对该故障系统进行了可靠性仿真,使用MATLAB编制故障树仿真程序,得到系统可靠度曲线,找到了系统的薄弱环节。结论表明利用蒙特卡罗仿真法可以更直观地展示系统的可靠性,提高圆盘剪的可靠性和为日常维护提供科学依据。     

机器人工作空间求解的蒙特卡洛法改进和体积求取

针对传统的蒙特卡洛法求解机器人工作空间时精确度不够的问题,提出了一种改进的蒙特卡洛法。用传统的蒙特卡洛法生成一个种子工作空间,基于标准差动态可调的正态分布对种子工作空间进行扩展。在扩展过程中设定一个精度阈值,确保得到的工作空间中每个位置都能被准确的描述。基于得到的工作空间,提出了一种体元化算法求取工作空间的体积,寻找到工作空间的边界部分和非边界部分,通过对边界部分的不断细化,降低了体积求取误差。为了验证算法的有效性和实用性,以九自由度的超冗余串联机械臂为例,对本文改进的蒙特卡洛法和提出的体积求取算法进行仿真分析。结果表明:采样点数量相同时,改进的蒙特卡洛法生成的工作空间边界光滑,"噪声小";得到精确的工作空间时改进方法需要的采样点数仅是传统方法的4.67%;体积求取算法效率较高,相对误差小于1%;求得的工作空间体积可用于评估机械臂性能,为后续机械臂构型优化奠定了理论基础。