基于鞍点逼近的机械零件可靠性Copula分析方法

应用鞍点逼近方法可以获得各失效模式功能函数的概率密度函数和分布函数。针对具有相关失效模式的机械零部件,使用鞍点逼近方法求得各功能函数的概率分布函数,利用各功能函数的概率分布函数值优化估计Copula待定参数,实现各功能函数间的联合概率分布函数的Copula建模,从而可以利用鞍点逼近方法和Copula函数实现机械零部件的可靠性分析。在实例计算中,与Monte Carlo法计算结果对比验证该理论方法的可行性,为具有相关失效模式的机械零部件可靠性分析提供新途径。     

基于加权线性响应面的结构可靠性估计的鞍点逼近方法

基于结构可靠性计算的鞍点逼近方法,提出一种新的求解非正态随机变量下结构可靠性的方法.在所提方法中,首先利用加权线性响应面法拟合得到极限状态函数的线性表达式,然后利用鞍点逼近方法近似其累积分布函数和概率密度函数,进而进行可靠性分析.文中给出适用于非正态随机变量下的权重选取方法,并给出加权线性响应面与鞍点逼近结合求解非正态变最情况下失效概率的基本步骤,最后利用算例验证所提方法的效率和可行性.     

基于多失效模式相关分析的技术特征综合配置方法

通过分析机械可靠性设计相关研究工作的研究成果与不足,提出新的基于可靠性功能配置的技术特征配置方法。该方法利用可靠性功能配置的矩阵分解结构描述失效发生机理、软失效和硬失效模式三者之间的复杂关联关系。从考虑零部件多失效模式相关性的角度,提出各失效模式对零部件整体造成的可靠性损失的定义,并建立了可靠性损失的分析与计算模型。按可靠性损失的大小将零部件可靠性指标值分配给各个失效模式。在可靠性指标值分配基础上,利用逆可靠度法求解零部件技术特征值。以加工中心传动系统的研发为例,说明了所提方法的可行性和有效性。     

齿轮传动多模式失效的时变可靠性分析

提出一种在多种失效模式下的齿轮传动时变可靠性模型和计算方法.以齿轮疲劳寿命系数与应力循环次数之间的关系曲线建立齿轮强度时变模型,进而建立同时考虑齿面接触疲劳失效和齿根弯曲疲劳失效的可靠性分析模型.基于一次二阶矩方法推导齿面接触疲劳失效和齿根弯曲疲劳失效的时变概率计算公式,并推导出了这两种失效模式的联合失效概率密度函数的...     

多失效模式下电阻制动系统的可靠性建模与分析

针对电阻制动系统在多种失效模式下的建模问题,对电阻制动系统的建模方法和可靠性模型参数估计方法进行了研究,对电阻制动系统易损件及相应的失效模式进行了统计,提出一种基于故障树的多失效模式可靠性建模方法和基于最小二乘法和遗传算法的参数估计方法,利用系统整体及各部件的可靠度模型进行了可靠度分析和寿命预测。分析结果表明,考虑失效模式建立可靠性模型可以直观地揭示失效模式对产品可靠性的影响趋势,有利于产品的维护和寿命预计,为可靠性提高制定有效措施提供了依据。     

基于多失效模式的水下航行器耐压壳体结构可靠性研究

耐压壳体结构是水下航行器重要的组成部分,考虑到结构强度和稳定性失效之间的相关性以及结构参数存在的随机性,基于可靠性理论开展多耦合失效模式下的耐压壳体结构性能分析研究。在研究过程中,首先基于二阶响应面法对耐压壳体结构的力学模型进行简化分析,获得相应的结构力学数学模型;其次在综合考虑结构参数随机性基础上,结合随机摄动法、二阶矩方法和窄界限法,建立水下航行器耐压壳体结构多失效模式可靠性分析模型;最后在分析计算各结构参数灵敏度基础上,获得结构参数对耐压壳体结构性能的影响规律。通过研究清楚地了解各因素对耐压壳体结构性能的影响程度,为结构设计提供一定的理论参考。     

基于粗糙集-田口质量观的失效模式与影响分析

针对目前失效模式与影响分析（FMEA）方法中对实际风险较大的失效模式的风险难以有效评估的问题,提出了一种基于粗糙集理论和质量损失函数的FMEA新方法。首先,在对潜在失效模式进行分析的基础上,通过专家系统构建失效模式风险评估矩阵模型;其次,以降低数据本身的主观性和模糊性为目标,基于粗糙集理论将风险评估矩阵模型转换成粗糙域矩阵模型;再次,根据求解的粗糙域矩阵,运用多元质量损失函数模型,对每一个失效模式的潜在损失进行求解,依据潜在损失的大小对失效模式风险进行排序。最后,以发动机装配过程为例,对其失效模式与影响进行分析,并将其分析结果与目前的FMEA方法比较,验证了所提出方法的合理性和有效性。     

基于可靠性理论的多失效模式老龄平台剩余寿命预测

建立综合考虑平台结构构件的疲劳失效、腐蚀失效和静强度失效3种失效模式的可靠性模型.提出多失效模式下平台整体系统可靠度计算方法,分析不同失效模式对平台系统可靠性的影响.以可靠性理论为基础,考虑已服役载荷的验证作用,计算老龄平台系统在后继服役期内的可靠度指标,进而预测平台的剩余寿命.通过:Monte Carlo实例模拟结果表明,文中研究为平台服役后期的剩余寿命预测提供更为合理的计算方法,区分不同服役阶段的构件失效模式,可为平台的检修决策提供依据.     

基于决策实验室法的电主轴失效模式优先级分析

系统的失效模式优先级分析对系统的可靠性设计和可靠性分配具有重要的指导意义。电主轴作为现代高速精密机床的核心部件,要求具有较高的可靠性和更长的寿命。本文中应用决策实验室分析法,充分考虑了失效模式间的联系以及影响程度,对电主轴系统的主要失效模式进行了优先级分析,并结合与传统的风险优先数法的比较,为提高电主轴系统的可靠性和寿命提出了失效模式的优先次序意见。     

基于自适应神经网络的多模式小失效概率分析方法

针对水陆两栖飞机的襟翼运动机构小失效概率可靠性分析问题,首先通过开展气动载荷模拟分析得到注水灭火典型剖面的载荷历程曲线,并将其简化加载于襟翼运动机构模型中进行仿真分析。然后考虑摩擦系数、装配位置等因素的随机不确定性,建立了具有襟翼机构卡滞和运动精度不足两种失效模式的可靠性模型。为了提升分析效率,建立了一种基于自适应神经网络的可靠性分析方法。通过引入超球抽样使得样本点在整个标准正态空间内均匀分布,利用最优超球面将样本空间进行划分,大大缩减了样本空间。同时提出了一种新的学习函数来避免对不重要的区域进行探索,以找到最佳训练点进行模型更新。最后通过数值算例验证算法的计算效率和精度,进而实现了水陆两栖飞机襟翼运动机构可靠性的高效高精度分析。     

变胞机构多失效模式运动可靠性分析与优化

针对含概率随机变量和非概率区间变量的面向任务可控变胞机构的多失效模式运动可靠性模型,提出了一种可靠度计算的方法,该方法根据可靠性变量生成含有概率信息的状态空间,结合多失效模式的失效功能函数及其变量的相关性函数生成的安全空间函数,得到变量状态空间中的安全空间,对其求解或空间离散化计算得出可靠度.在此基础上,提出了多失效模...     

基于鞍点逼近的机械零部件可靠性及其灵敏度分析

将鞍点逼近理论与灵敏度分析方法相结合,讨论具有随机参数的机械零部件可靠性及其灵敏度问题。在基本随机参数概率分布已知的前提下,应用鞍点逼近技术获得了外载荷作用下随机结构响应的概率密度函数和分布函数。在实例计算中,对螺栓、汽车前轴进行数值分析,将所提方法得出的数值分析结果与Monte-Carlo方法计算的结果进行对比验证,得出由鞍点逼近技术计算概率密度函数和分布函数具有计算结果准确度高、计算速率较快、尾部分布较好的优点。应用灵敏度分析方法,利用鞍点逼近技术计算的随机结构响应的概率密度函数,得到机械零部件随机参数可靠性灵敏度的变化规律,研究设计参数的改变对螺栓、汽车前轴可靠性的影响,为机械零部件的可靠性设计提供理论依据。     

多种失效模式下的机械零件动态可靠性模型

考虑共因失效和随机载荷作用次数对可靠性的影响,建立了零件在多种失效模式下的动态可靠性模型。指出共因失效同样存在于零部件的失效中,运用应力-强度干涉模型和顺序统计量理论建立了多种失效模式下载荷多次作用时的零件可靠性模型以及零件动态可靠性模型。以齿轮的可靠度计算为例,研究了零件可靠度和失效率随时间的变化规律。研究表明,当零件强度不退化或退化不明显时,零件的可靠度随时间逐渐降低,失效率曲线具有浴盆曲线前两个阶段的特征。     

多失效模式机械零件可靠性灵敏度估计

机械零件的失效往往存在多种失效模式,且这些失效模式对可靠性灵敏度均有影响,因此在进行可靠性灵敏度估计时,要充分考虑零件的各个潜在失效模式。提出一种多失效模式机械零件可靠性灵敏度分析的数值方法。运用随机摄动技术和四阶矩技术,求得各失效模式功能函数的前四阶矩及可靠性指标,解决了随机变量分布类型未知时,各失效模式的可靠度计算问题。根据机械零件失效模式较少的特点,将零件的潜在失效模式视为串联关系,则零件整体的失效即为失效模式的串联失效。结合灵敏度分析的梯度算法,推导出关于随机变量均值和方差的可靠性灵敏度的计算公式。数值算例表明所述方法可快速有效地估计多失效模式机械零件的可靠性灵敏度,且适用于非线性功能函数的情况。     

可变幅扑翼飞行器设计及多飞行模式实现

针对目前扑翼飞行器飞行模式单一,无法灵活调整飞行姿态的问题,设计了一款可变幅扑翼飞行器,通过调节翅翼扑动幅值,实现扑翼运动姿态和飞行模式切换.建立可变幅扑翼飞行器机构运动学模型,基于Adams和Matlab进行联合仿真,对扑翼飞行器进行运动特性分析.建立多飞行模式下的气动模型,通过XFLR5软件分析可变幅扑翼飞行器的气动特性,通过设定相关参数,实现了起飞、快速飞行、慢速巡航等多种飞行模式,提高了扑翼飞行器的灵活性,为未来扑翼飞行器的进一步发展提供了研究基础.     

可变长度进气歧管的失效分析

在某款发动机台架耐久试验中,可变进气歧管的VGIS卡死无法动作,导致发动机扭矩突然下降。通过拆解分析、振动测试、振动试验故障重现等方法分析VGIS卡死原因。结果表明:在发动机振动作用下,VGIS执行机构驱动柄与限位块相对运动摩擦过大,满足摩擦焊接的机制造成粘连,导致VGIS卡死。分析优化方案,优选成本低、周期短的改进方案——将接触面改为塑料与金属接触,避免塑料粘连。改进后的可变进气歧管通过发动机台架耐久试验和整车耐久试验验证,VGIS卡死问题圆满解决,并为其他可变进气歧管的设计提供借鉴。     

甘蔗压榨机系统可靠性的失效模式影响模糊评估分析

机械系统的可靠性分析通常采用故障树分析（FTA）和失效模式影响及致命度分析（FMECA）方法，由于模糊性或不确定性是客观事物的一种本质属性，评估系统可靠性的失效模式影响因素也具有模糊性，常规分析方法对此很难给出有效而准确的回答。以新型两辊甘蔗压榨机械系统为例，讨论失效模式影响模糊评估分析方法的原理，评估分析结果可用于创新设计新产品，改造老产品及提高系统的可靠性。     

加工中心的故障模式、影响及其危害性分析

以某型号加工中心一年内的故障数据为依据,对其进行了故障模式、影响及其危害性分析(Failure Mode,Effects and Criticality Analysis),这样不仅在一定程度上评价了该型号加工中心的可靠性水平,而且识别出了其薄弱环节和关键项目,进而为设计、制造和使用提出改进措施和建议.     

重型商用车变速器换档系统失效模式分析与控制

应用现代设计DFEMA分析技术,对重型商用车变速器换档系统失效模式进行了分析研究,提出了适用于组合式、多档位、大转矩变速器的换档系统的改进措施,包括换档叉可调节防错结构设计、气动助力器结构与密封优化设计、换档齿锥面啮合长度优化设计等,为重型商用车变速器换档的可靠性及驾驶员安全操作性的提升提供了技术支持。