基于等厚涡轮盘结构的可靠性研究

利用有限元软件对转子进行可靠性分析时,转子的结构以及其他设计参数都是以确定量来进行分析的,不能实现所有参数的随机性分析.以弹性力学为基础,从转子的微元体出发,推导出同时考虑离心力和温度场对转子系统影响的等厚度轮盘任意一点的应力计算式和实际工程常用的变厚度轮盘任意一点的应力计算式.以传统的应力-强度干涉模型为基础,考虑转子随机结构尺寸、温度应力、转速和材料强度等参数的随机性,利用积分随机有限元方法对转子进行可靠性分析,该方法利用确定性有限元实现了随机分析,计算精度较高,实现了转子系统随机结构的可靠性分析.     

Probabilistic design optimization of wind turbine gear transmission system based on dynamic reliability

Journal of Mechanical Science and Technology - In this paper, a probabilistic design optimization method for wind power gear drive system has been put forward based on the dynamic reliability. A...     

The reliability assessment of human systems interaction for aircraft carrier landing

The accidents of many share-control engineering application, including the aircraft carrier-landing process, are directly related to human error. In order to identify human error and assess the reliability of Human system interaction (HSI) in carrier landing, a control theoretic based simulation method is proposed. The simulator combines the pilot control with the cognition model that exploits the human error mechanism to describe the dynamic characteristics of carrier-landing. And the Performance shaping factors (PSFs) are also taken into consideration to represent the likelihood of human error. Moreover, the mission reliability is proposed as an appropriate metric of HSI. By quantitative simulation, the human error produced in HSI could be presented and demonstrated dynamically. The performance of the proposed method is tested through a case study.     

机床刀具可靠性及寿命评估

为了评估金属切削刀具的可靠性,提出了机床切削刀具可靠度和平均寿命的概率评估方法,利用马尔科夫链蒙特卡洛法解决了描述刀具故障率的Weibull比例危险模型参数贝叶斯点估计及区间估计难题,所提评估方法可给出刀具可靠度、故障率、平均寿命及其下限的估计值。通过实例分析表明:刀具可靠度随切削用量和切削时间的变化非单调下降,而平均寿命随切削用量的变化而波动变化。所提方法综合考虑了切削用量和验前经验,给出的刀具可靠度和平均寿命估计更符合实际加工条件。     

基于损伤力学的铸造起重机疲劳-蠕变寿命分析

以连续损伤力学(continuum damage mechanics)理论为基础,针对铸造起重机主梁在中温及组合应力状态下的疲劳-蠕变损伤进行了研究。通过对Q235试件的中温疲劳试验,分别对扭转与拉伸状态下的铸造起重机主梁平均应变进行了分析,推导出了中温状态下的铸造起重机主梁在组合应力状态下的疲劳-蠕变损伤交互作用的损伤模型。在此基础上,研究了铸造起重机箱型梁在损伤后的有效截面尺寸分配原则和计算依据。通过Q235试件拉伸与扭转试验,证明该疲劳-蠕变损伤模型与试验数据符合度较高。通过180/50t铸造起重机工程验证,表明该模型具有较好的寿命预测能力。     

发动机汽缸壁耐磨性非概率可靠性评估和寿命预测

针对现有的可靠性分析方法的缺陷与不足,将发动机汽缸壁允许的磨损量和其实际的磨损量用区间变量来进行描述,在确定出发动机汽缸壁磨损失效功能函数的基础上,建立起发动机汽缸壁耐磨性非概率集合可靠性的计算模型;利用稳健回归方法对发动机汽缸壁的实际磨损量拟合出相应的预测方程,基于非概率集合可靠性模型,提出了发动机汽缸壁磨损寿命的预测方法。通过对工程实例的分析与计算,表明了所提出方法的可行性和合理性,此方法具有一定的工程应用价值。     

提高风力机组可靠性方法研究

为了提高风力机组的安全可靠性，在分析了近年来国内外风力机组实际运行情况的基础上，将引起故障的因素归结为外部环境、组件故障和人为失误3个方面，然后分别从应对外部环境影响、保障风力机组内部安全、减少人为控制失误、定期日常检修维护4个方面结合实际案例进行了论述并总结了相应的解决措施。研究结果表明，该研究为进一步进行风力机组优化设计奠定了基础。     

航空发动机涡轮盘结构化设计

提出一种新的涡轮盘结构优化设计方案,通过有限元方法对某航空发动机涡轮盘进行了结构优化,并对其进行强度分析和安全裕度检验以选取最优结构.在基准实心涡轮盘的基础上,按照质量最轻的设计原则对其截面进行了结构拓扑优化,得到一种新的空心涡轮盘;通过判断其安全裕度是否在许用范围,对该空心涡轮盘进行结构拓扑修正,得到另外一种新的空心涡轮盘,对基准实心涡轮盘与两种新的空心涡轮盘的结构强度进行了计算和安全裕度检验以及对比分析.计算结果表明:(1)在给定相同边界条件下,上述三种不同结构涡轮盘的结构强度均满足设计要求;(2)与基准实心涡轮盘相比,质量最轻的空心涡轮盘安全系数降低了25.23%,超出了安全裕度范围;(3)拓扑修正后的空心涡轮盘与质量最轻的空心涡轮盘相比,质量增加了1.08%,但最大等效应力和最大等效应变均有超过10%的降低幅度,安全裕度符合许用要求,选为最优结构.该优化方法对涡轮盘的结构设计具有借鉴意义.     

新结构涡轮盘机械加工及变形控制技术研究

新结构涡轮盘最大的特点是具有双翼安装边结构,且与轮盘辐板形成大深度半封闭型腔,加工难度大,同时该类涡轮盘直径大,薄壁刚性差,加工变形严重.重点围绕薄壁双翼安装边新结构涡轮盘加工中的技术关键和瓶颈,通过大量试验研究,设计出一套全新的薄壁双翼安装边结构涡轮盘机械加工工艺,制定了控制加工变形的措施和方案,通过优化工件加工工艺路线和数控加工工艺方案,优选刀具材料、刀具结构,分析摸索薄壁涡轮盘加工变形规律,保证了工件的加工质量.     

基于专家系统的涡轮盘结构设计研究

总结了航空发动机涡轮盘的传统设计模式.针对其结构设计的特点,将专家系统技术运用到涡轮盘的结构设计中,提出了构建专家系统辅助设计的新型设计方法.在对已有某型涡轮盘进行有限元分析的基础之上,提炼出一套详细的设计知识和规则.以专家系统开发工具CLIPS为平台,通过基于规则的推理方法,实现了涡轮盘的智能设计,这对同类结构设计具有很好的借鉴作用.     

小子样产品的可靠性评定

可靠性评定是可靠性技术发展的重要研究方向之一，小子样产品可靠性评定技术由于信息量少，一些成熟的统计学方法并不适用于小子样情况。文章评述了国内外在小子样产品可靠性评定方面的研究现状，给出了工程上常用的可靠性评定Bayes方法、信息熵法、近似正态法、矩估计法的数学模型和计算方法，讨论了小子样产品可靠性评定急需解决的主要问题，并对其今后的发展方向做了展望。     

某型飞机舱门锁机构卡滞可靠性分析

以某型飞机舱门锁机构为研究对象,通过ADAMS建立某型飞机舱门锁机构动力学分析模型并对其进行确定性分析,研究了锁钩与锁环的间隙对上锁和开锁功能的影响,考虑锁钩与锁环的不同间隙对上锁和开锁功能的影响,引入蒙特卡洛法对飞机舱门锁机构进行可靠性及灵敏度分析。最后,运用试验方法验证了飞机舱门锁机构理论分析的正确性,分析结果可为锁机构卡滞可靠性评估提供参考。     

碟形弹簧的模糊可靠性优化设计研究

碟形弹簧模糊可靠性优化设计方法综合应用了模糊可靠性设计理论和优化设计技术,因其同时考虑了碟形弹簧各设计参数的离散性和设计边界的模糊性,设计出的碟形弹簧更趋经济合理,对于设计最佳碟形弹簧结构,具有较大的现实际意义.     

混流式水轮机转轮叶片频率可靠性分析

以混流式水轮机为研究对象,应用有限单元法建立转轮叶片的动力学方程,根据转轮叶片的频率方程计算转轮叶片的固有频率,依据水流激励频率与转轮叶片固有频率之差在规定范围内的关系准则,推导转轮叶片的共振失效概率和可靠度的计算公式,并通过实例对混流式水轮机转轮叶片的频率可靠性进行分析.     

The reliability of detecting cracks during nondestructive testing of aircraft components

The reliability of detecting flaws taking their dimensions into account in the applied nondestructive testing method is evaluated on the basis of the use of two probabilistic characteristics, viz., the probability of detecting cracks of different lengths (which are usually preset) and the distribution of the lengths of the cracks that are present in a structure. A method is proposed for evaluating the a priori distribution of the lengths of cracks in a structure using the results of the performed testing.     

水轮机调速系统可靠性初探

针对水电站的安全与经济运行问题,从水轮机调速系统故障特征、维护管理,系统设计等方面探讨水轮机调速系统可靠性。     

考虑铰链磨损时飞机舱门运动精度可靠性研究

基于舱门机构模型,采用线性磨损假设并考虑到"有效长度理论",在MSC.Adams 中建立了舱门机构的磨损模型,考虑到舱门机构的失效模式,提出了一种基于运动精度的失效判据,给出了舱门机构磨损情况下可靠性分析的基本方法,使用课题组编制的可靠性分析软件并通过调用机械动力学仿真软件Adams,分别采用蒙特卡罗法和重要抽样法对舱门机构磨损情况下的运动精度可靠性进行了分析计算.计算分析发现:在一定范围内,磨损对舱门机构可靠性的影响是可以接受的,而一旦超过一定的磨损量,舱门机构的可靠性大大降低,影响飞行安全.     

压力管道可靠性安全评定

针对管道的断裂失效模式以及安全评定过程中存在的不确定性,提出了压力管道可靠性安全评定方法。通过分析主要评定参数：缺陷尺寸、工况载荷、断裂韧性、机械强度的分布特征,对各随机变量模拟实际工况抽样,应用Monte Carlo数值计算方法确定管道上的各独立缺陷的失效概率,进而获得整个管道的失效概率。可靠性安全评定方法确实反映了评定参数客观存在的不确定性,克服了确定性安全评定方法的缺点,具有极大的应用价值。     

汽轮机转子抗疲劳的模糊可靠性理论分析

现场调查表明,汽轮机转子的损坏是由于转子与联轴器的联接部位在复合应力作用下的疲劳破坏所引起的,这里应用模糊数学原理推出了疲劳极限的隶属函数,根据模糊可靠性理论出了转子抗疲劳的模糊可靠度计算公式,建立了转子的模糊可靠性分析理论,并结合实例说明了转子模糊可靠度的计算方法。