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。     

大型钢结构系统广义强度失效模式分析方法研究

基于系统失效模式分析的优化准则法,提出大型钢结构系统广义强度失效模式理论分析方法,开发出计算软件GSFMA,以立体车库钢结构为工程实例,分析结果表明,根据结构规模和具体特征选择合理的控制参数X,不仅可提高计算效率,而且又不失可靠性计算的准确性;失效树中的第一个失效元件是导致其余元件失效的根源,加强第一个失效元件,是保证结构系统不失效的合理、经济的方法;提出的分析方法及GSFMA软件有效的。     

用失效机制模型对大型复杂产品进行失效模式影响分析

为了有效地降低新产品研发的风险,提高产品可靠性,必须进行失效模式分析,但大型复杂产品的系统复杂性,给全面分析失效模式的影响和原因带来困难。文章从产品的用户需求出发,对产品的功能进行分析,并从产品结构中找出失效的原因,建立了失效机制模型。通过对微电子装备的研发进行分析,该模型能明显地克服产品研发中的风险。     

大型复杂产品失效模式分析

为了降低产品研发的风险，特别是大型复杂产品的研发，必须进行失效模式分析。从系统的角度出发，分析产品系统的功能、结构和行为，找出产品潜在的失效模式，建立失效机理模型，并通过风险管理专家打分，综合计算风险优先系数。最后用此方法对某微电子装备进行了失效模式影响分析。     

安全阀失效模式和影响分析

讨论了安全阀在使用过程中出现的各种失效模式及产生原因,分析了对系统设备的影响程度,提出了相应的预防和维修保养措施。     

枚举结构静强度广义可靠性主要失效模式的准则法

考虑模糊和随机因素的影响,提出广义可靠性的枚举结构静强度主要失效模式准则。此准则用模糊截集水平和置信水平定出的元件强度下限值代替原优化准则法中的强度均值,从而使得随机性和模糊性在元件强度变量中的影响得到充分的体现。     

复杂结构系统失效模式的响应面法

讨论了响应面方法的发展现状,根据大型复杂结构系统具有变量多和非线性程度高的特点,指出这将是影响响应面法应用的主要障碍。由此提出相应的改进方法。算例表明,该方法在与原方法精度要求相同的前提之下,比原方法的计算量要小。     

矿用大型减速器的失效监测机理及手段

通过对减速箱失效原因进行分析,提出了设备在寿命周期内失效的主因是由减速器质量决定的内应力失效模式主导这一全新观点,依靠失效在线监测系统可以获取影响和导致失效的各物理量的变化趋势及相互关联情况,以监测数据为依据采取针对失效的应对措施,逐步提高减速箱质量是现阶段解决减速器失效问题的有效途径。     

大型低扬程水泵机组主要失效模式及其判别标准

大型水泵机组是大型泵站的关键设备。为了掌握机组的可靠耐久性,对机组故障进行了统计分析,遴选出机组关键易损部件:水泵导轴承、叶轮叶片、电机定子、电机推力轴承;确定主要失效模式:水泵导轴承磨损,叶片汽蚀、断裂,电机定子绝缘老化和推力轴承烧损。分析确定了各易损部件主要失效模式的失效判别标准。本文成果对提高大型水泵机组可靠耐久性,指导泵站维护管理,合理确定机组大修周期有重要意义。     

典型大型齿轮失效分析

根据典型大型渗碳淬火齿轮在磨削过程中出现裂纹的形态、数量以及分布特点,从渗碳淬火品质和磨削加工两个方面分析了磨削裂纹产生的原因,通过分析比较有磨削裂纹和无磨削裂纹处齿面的金相组织、有效硬化层深,得出致使局部出现磨削裂纹的主要原因是磨削前局部(出现磨削裂纹处的)齿形齿向出现了不规则变形(畸变高点),而磨齿校基准时,没有找到此畸变高点,导致在畸变高点附近的磨削切削量太大,且砂轮在靠近齿根处的线速度最大,致使在畸变高点附近的齿根处产生较大的拉应力,从而出现磨削裂纹.     

大型柴油机曲轴断裂失效分析

用化学分析、力学性能试验、扫描电镜等方法分析了某大型柴油机曲轴早期断裂的原因.结果表明:宏观断口上有明显的疲劳源区和宏观疲劳条纹,曲轴属于疲劳断裂.疲劳裂纹萌生在曲轴油孔内表面的缺陷处(缺陷尺寸为767 μm×500 μm),该缺陷是机械加工油孔时刃具刀尖崩裂造成的,在工作交变扭转应力作用下缺陷萌生疲劳裂纹并扩展,导致曲轴发生早期疲劳断裂.     

枚举结构主要失效模式的改进分枝限界法

在对大型复杂结构进行可靠性分析时，主要失效模式的枚举对于确认结构的危险部位以及提高结构系统失效概率的计算效率具有非常重要的意义。文中对分枝限界法进行改进。改进后的分枝限界法可以删除“伪失效模式”和重复的失效模式，降低了枚举次要失效模式的可能性，提高了枚举主要失效模式的效率。     

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。     

基于光纤光栅技术的大型钢结构安装监测系统

介绍了大型钢结构应力温度监测系统的组成结构,详细研究分析了光纤光栅传感技术在钢结构监测中的应用原理及方法,设计开发了一套基于多线程模式的上位机软件.该系统克服了传统传感技术的诸多缺陷,具有精度高、抗干扰性强、实时性好、应用方便等优点,并已成功应用于北京五棵松体育馆屋顶钢结构安装过程监测,达到了预定目标.     

复合材料壁板后屈曲分析失效准则的适用性研究

为了筛选用于复合材料加筋壁板后屈曲分析的失效准则,设计了具有较长后屈曲历程的L型加筋条试验件,并对其进行压损破坏试验,同时建立了考虑渐进损伤的有限元模型,计算得到了载荷-应变曲线,屈曲载荷和破坏载荷。计算结果和试验数据吻合良好,预测的失效模式也与试验结果一致,验证了建模方法的有效性。并在有限元分析中分别采用了五种不同的失效准则进行计算,得到了各失效准则对应的破坏载荷和失效模式,表明通过L型加筋条试验和分析结合,可以对各个失效准则的有效性进行验证,避免失效准则选取的随意性,从而为复合材料加筋壁板后屈曲设计分析提供指导。     

核压力容器缺陷验收确定性准则的失效概率分析

在含缺陷结构完整性评定中,即使满足确定性分析要求,结构也会存在发生失效的可能。提出确定性缺陷验收准则所对应失效概率的分析方法,以计算在满足确定性分析要求的临界条件下结构的失效概率。采用该方法可以验证确定性缺陷验收准则是否能够满足结构的概率要求,也可依据概率要求指导确定性缺陷验收准则中安全系数的制定。针对ASME BPVC第XI卷中基于应力强度因子的缺陷验收准则,以正常降温工况和承压热冲击事故工况为例,对一典型含缺陷反应堆压力容器(Reactor pressure vessel,RPV)进行确定性分析和概率分析,得到相应工况下的临界裂纹尺寸及失效概率,并讨论安全系数对含缺陷RPV失效概率的影响。所分析案例表明,ASME标准中规定的安全系数在正常降温工况下尚不能保证RPV临界失效概率低于核安全的概率要求。     

基于Copula失效相关结构系统的失效概率计算

针对具有相关失效模式的结构系统可靠性分析问题,提出利用Copula计算结构系统的失效概率。Copula函数可以采用多种边缘分布函数来推求联合分布函数,构造随机变量间的相关结构。该方法分别以各失效模式的功能函数值为Copula分析变量,利用MATLAB软件和Monte Carlo模拟法产生的随机抽样数据估计Copula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Copula计算结构系统的失效概率。最后用工程算例验证该理论方法的可行性,为具有相关失效模式的结构系统可靠性分析提供新途径。