结构静强度的模糊可靠度评定

机械结构的失效过程存在着中间过渡状态，为了较为准确地评定结构静强度的可靠度，需要综合考虑变量的随机性和失效判据的模糊性。应用模糊数学的隶属函数，给出了构件模糊可靠度评定的一般公式和求解方法。机械结构静强度的可靠度评定表明，结构可靠度主要取决于关键危险部位的可靠度，模糊可靠度略高于常规可靠度。由于模糊可靠度的计算考虑问题全面，因此，它对结构设计的进一步优化有着重要的使用价值。     

承载构件模糊可靠度评定方法研究

对于石油机械结构的关键承载构件，较为准确地评定其安全可靠度对机械结构的安全运行是个基础工作。在实际工程上，承载构件从完全许用到完全不许用之间存在中间过渡过程，呈现出亦此亦彼的模糊性。利用模糊隶属函数，描述了承载构件真实的失效状态，给出了基于模糊失效准则的构件可靠度评定的一般公式，并给出了3种隶属函数下模糊可靠度的计算公式。研究表明，对于关键承载构件，采用模糊可靠度评定方法更为客观；选用不同的隶属函数，对模糊可靠度的评定结果影响不大；选用不同的模糊区间，对模糊可靠度的评定结果有较大影响。     

基于模糊失效准则的构件可靠度评定技术研究

机械构件从安全到失效存在中间过渡状态,对于重要构件,需要考虑这种状态才更符合实际。基于模糊失效准则,给出了干涉变量服从正态分布以及失效过程服从3种不同隶属函数下的模糊可靠度评定方法。对于更为一般的情况,可采用数字仿真的方法来评定构件的模糊可靠度。计算结果表明,选用不同的隶属函数,对模糊可靠度影响不大;选用不同的模糊区间,对模糊可靠度影响较大;随着仿真次数的增加,模糊可靠度的准确度有所提高。     

机械零件的模糊可靠性

简述了模糊可靠性理论产生的必然性，给出了模糊可靠性、可靠性模糊子集及模糊故障等基本概念。模糊可靠性的主要指标有模糊可靠度R、模糊故障率λ和模糊平均寿命MTTF。在应用方面，对机械零件疲劳强度的模糊可靠性设计、轴类零件刚度的模糊可靠性设计和滚动轴承的模糊可靠性寿命计算等问题作了讨论。推出了模糊可靠度的计算式，可根据可靠度的大小判断零件设计是否合理或在给定模糊可靠度的条件下确定零件尺寸。机械零件的模糊可靠性优化设计与一般可靠性优化设计类似，求解的基本途径是将其转化为一般性优化问题，然后按常规优化方法求解。     

压力容器断裂分形模糊可靠性评定分析

简要介绍了压力容器的裂纹分形概念,将分形理论、模糊理论以及可靠性设计的有关理论与GB／T 19624-2004《在用含缺陷压力容器安全评定》中平面缺陷的常规评定相结合,确定了分形随机函数和隶属函数,推导出了断裂分形模糊可靠度公式,建立了新的评定方法,并且通过实例说明了计算过程。     

钢制薄壁内压球形容器静强度的许用可靠度

确定钢制薄壁内压球形容器静强度的许用可靠度是创建压力容器可靠性设计理论与方法的基础内容之一。在静强度的分布参数为区间限定时,建立了钢制薄壁球形容器静强度许用可靠度的计算方法,并基于最苛刻耐压试验条件下容器静强度的可靠度研究,确定了球形容器屈服与爆破强度在耐压试验和正常操作时的许用可靠度范围。     

填料支撑梁强度和整体稳定性的安全系数

为可靠经济地设计化工塔器的填料支撑梁,应确定合理的强度安全系数和整体稳性安全系数。本文对这两个安全系数的影响因素做了较系统的分析,给出了强度安全系数值和整体稳性安全系数值。在此基础上,进一步给出了常用温度范围内化工塔器在不同温度下的强度计算许用应力和整体稳性计算许用应力。     

机械密封的模糊可靠性计算与分析

泄漏量、端面摩擦功耗和磨损率是机械密封运行过程中的重要指标,对密封的使用性能和寿命具有重大影响。将模糊可靠性理论应用到机械密封当中,用模糊综合评判考虑机械密封的各种性能,从指标的随机性和许用值的模糊性出发,提出模糊可靠度性计算的数学模型,通过示例计算了三个指标的模糊可靠度,结果表明了机械密封具体的可靠程度,为使用性能评价和工程应用打下基础。     

井架构件的模糊可靠度评定方法

石油井架构件的应力和抗力在不同程度上都具有模糊性，都属模糊变量。采用模糊可靠性理论来评定并架构件的模糊可靠度，既能反映实际存在的模糊性和随机性，又能较好地融入专家的经验，使评定结果与实际尽可能相接近。为此，讨论了井架构件应力和抗力的概率分布规律，即构件应力为正态分布或近似正态分布，抗力通常为对数正态分布。就某一井架而言，因构件材料、截面尺寸已经确定，故已失去随机性，其抗力可通过测试得到。在忽略抗力的随机性而主要考虑其模糊性的前提下，给出了井架构件模糊可靠度的评定方法及计算实例。     

A形井架结构模糊可靠性评估

当求得A形井架工作寿命下的井架构件强度普通可靠度后，如何估计井架结构模糊可靠度，是一个有待探讨的课题。在求得井架各杆强度普通可靠度的基础上，将整个A形井架简化为一静定结构，采用混联系统模型计算其结构模糊可靠度。以大腿根截面为矩形的井架为例，导出了井架结构模糊可靠度的计算式，并给出了计算实例。为使A形井架结构模糊可靠性的评估结果与实际接近，应注意合理确定模糊化因子，合理确定各参数的分布规律，在井架构件有缺陷时须合理确定构件普通可靠度。     

蒙特卡洛法在机械零件可靠性设计中的应用

根据蒙特卡洛法和机械零件可靠性设计理论 ,在VisualC ++6 0环境下开发了蒙特卡洛机械零件可靠性分析程序。该程序由用户文件输入模块、用户文件识别转换模块、蒙特卡洛可靠性分析模块和计算结果输出模块组成 ,可求解随机函数分布和可靠性分析等问题。程序能对用户输入文件进行正确性检验 ,规范化处理 ,把用户输入的计算关系式转化成相应的计算模型 ,大大地拓宽了求解问题的范围 ,具有很强的通用性。用户根据研究内容的需要 ,输入独立随机变量名、分布类型、分布参数 ,以及应力和强度的计算式 ,程序就能按照用户的要求进行可靠性分析     

再制造抽油杆纵向共振模糊可靠性分析

针对再制造抽油杆设计参数的离散性和共振准则的模糊性,所导致的再制造抽油杆疲劳强度设计偏于危险的缺陷,将模糊可靠性理论引入再制造抽油杆疲劳强度设计中,根据再制造抽油杆实际工况,从实验出发,研究再制造抽油杆弹性变形应力刚化对其振动特性的影响,并以实验为基础,建立并验证再制造抽油杆纵向振动数值模型;基于随机有限元理论,采用一次二阶矩法推导了再制造抽油杆固有频率的均值及方差;利用正态型隶属函数描述再制造抽油杆共振边界的模糊性,推导了具有多阶固有频率再制造抽油杆模糊可靠度计算公式,数值算例验证了该方法的有效性和可行性。在此基础上,研究了变异系数和隶属度对再制造抽油杆振动模糊可靠度的影响,分析了不同阻尼比下再制造抽油杆共振产生的悬点处附加动反力和纵向位移响应特性曲线,为再制造抽油杆合理疲劳强度设计提供理论基础。     

D级抽油杆表面允许裂纹深度的估算

介绍了国内外七种Ｄ级抽油杆用钢的疲劳门坎值的测定。结合对抽油杆各特征部位半椭圆裂纹应力强度因子Ｋ的有限元计算，用断裂力学方法估算了各特征部位允许存在的裂纹尺寸。结果表明，允许裂纹深度α与使用应力σ之间存在有α＝Ａ／σ的关系。当抽油杆的抗拉强度符合ＡＰＩ规范１１Ｂ规定的σｂ＝７９３～９６５ＭＰａ时，七种材料的门坎值基本相同。当使用应力在疲劳极限附近处为３７２．６ＭＰａ时，抽油杆杆体表面存在有深度为０．１３～０．２７ｍｍ的裂纹，杆头锻方处存在有深度为０．６０～１．０２ｍｍ的裂纹，这些裂纹均不会扩展。     

服役塔形井架承载力的二级模糊综合评判

目前，油田对服役井架类别划分的一刀切标准不够合理。服役井架承载力随已有缺陷的增加而降低的过程是渐变的，所以服役井架分类标准存在着模糊性。在讨论了服役塔形井架划分等级的模糊性后，研究了立柱弯曲度与弯曲数、螺栓孔胀大量、拉筋弯曲度、锈蚀率和钻机月等因素对各个评定等级的隶属函数及隶属度的确定。综合考虑井架、天车、底座和附件的状况，给出了确定服役塔形井架安全承载力的二级模糊综合评判公式。工程实际算例表明，文中所述方法合理可行。     

分离器失效因素的模糊分析

预防分离器的事故发生，提高其可靠性并延长其安全使用寿命，对于油气田安全生产具有十分重要的现实意义。文章通过对引起分离器发生失效的各个因素进行系统分析，建立了以分离器失效为顶事件的失效故障树，并结合分离器在使用过程中的一些不确定影响因素，将故障树分析和模糊综合评判相结合，对分离器进行了失效因素的分析和可靠性评价。实例分析结果表明，将故障树和模糊综合评判相结合用于分离器的可靠性分析评价是可行的，其分析评价结果对提高分离器可靠性具有指导意义。     

压力容器随机应力强度的模糊可靠性设计

针对目前应用可靠性设计方法对压力容器进行设计还存在可靠性数据大量不足的问题 ,将模糊数学与可靠性理论相结合的模糊可靠性设计 ,应用于压力容器的设计中 ,使设计更加合理和贴近事物的发展规律。通过常规设计中的标准和规范的规定 ,寻找强度和有关设计参数的均值和偏差 ;分别讨论了强度确定和强度随机两种情况下的数学模型和计算方法 ;并应用实例设计 ,分析了常规设计法和随机应力强度的模糊可靠性设计法的区别。实例设计计算表明 ,压力容器的模糊可靠性设计更加科学和合理 ,与常规设计法相比 ,容器壁厚减薄约 4 0 % ,从而大大减少容器的耗材