基于QFD的静电涂油机产品概念设计

作为一种面向顾客需求的产品开发设计方法,品质机能展开(QFD)是一种将顾客需求信息合理而有效地转换为产品设计开发各阶段的技术目标和作业控制规程的方法.以静电涂油机为研究对象,建立基于QFD的产品设计方案,运用FMEA和FTA方法对产品进行了初步的可靠性分析,提高了产品的可靠性,并用QFD方法对涂油机关键零部件进行初步的功能配置,为涂油机详细设计提供参考.     

基于灰色聚类方法的加工中心进给系统可靠性评价

应用MTALAB软件对加工中心进给系统的故障数据进行分析,得到平均首次故障时间(MTTFF)和平均故障间隔时间(MTBF)的点估计值和区间估计值。采用灰色聚类方法划分可靠性指标可拓区间灰数等级,并通过建立白化权函数得到等级区间权重矩阵。再结合构建比较判断矩阵确定的两种可靠性指标权重,最终建立了灰色聚类综合评价模型,对该加工中心进给系统可靠性水平进行评价。     

基于变密度法深孔钻床主轴箱可靠性拓扑优化

以TBT-ML500深孔钻床主轴箱为研究对象,考虑随机因素的影响,通过基于变密度法的可靠性拓扑优化设计方法,进行了考虑可靠性和稳定性要求的结构轻量化设计。在传统拓扑优化的基础上增加概率约束,建立了应力和位移约束下的可靠性拓扑优化模型;以可靠性指标为约束条件,使用一阶可靠性法和Roenblatt逆变换将可靠性拓扑优化问题解耦为可靠性分析和确定性拓扑优化,最后进行变密度拓扑优化。算例分析结果表明：此方法在实现轻量化的同时更好地满足了实际应用中的安全要求,同时为深孔钻床其他基础件的可靠性拓扑优化提供了参考。     

基于振动信号的齿轮可靠性评估

为了保障产品设备能够安全可靠地运行,提出了基于设备振动信号的运行可靠性评估方法。该方法可以把反映设备运行状态的特征指标与可靠性指标之间建立联系,将提取并优选出的敏感特征指标与比例故障率模型相结合,建立适用于齿轮箱设备的可靠性评估模型,从而实现设备运行可靠性的有效评估。将该方法应用于减速齿轮箱的可靠性分析中,并在试验中随机抽取60个数据文件进行识别验证,对齿轮性能退化状态识别率达86.67%,表明此方法的合理性和有效性。     

基于VB/GM(1,1)/MATLAB的腐蚀管道剩余寿命预测及结构可靠度分析

以灰色理论GM(1,1)模型为基础,结合ASME B31G标准,考虑缺陷深度、缺陷长度、管道壁厚、管道直径、屈服强度、操作压力等随机性,建立腐蚀管道可靠性模型。使用VB进行腐蚀管道剩余寿命分析,利用MATLAB系统编程实现JC法计算结构可靠度,分析可靠性指标与缺陷深度、管道壁厚、管道压力的关系,为管道剩余寿命预测、复杂结构可靠性分析和腐蚀检测周期的确定提供依据。     

柔性机构可靠性分析及仿真的UML模型

利用面向对象的设计方法,建立基于多柔体假设的柔性机构可靠性仿真模型,通过对各种机构运动形式的静力学、运动学和动力学分析,应用蒙特卡洛法(Monte Carlo)、改进的一次二阶矩法(AFOSM)和响应面法(Response Surface)等可靠性仿真方法,利用UML(Unified Modeling Language)统一建模语言建立仿真模型的框架,为进一步进行柔性机构可靠性的研究奠定了基础.     

3-PUU并联机构的多目标可靠性优化设计

以提高并联机构多目标优化设计结果的可靠性为目的。首先根据性能评价指标构建3-PUU并联机构多目标优化设计模型,利用试验设计(DOE)和多目标优化算法(NSGA-Ⅱ)进行确定性多目标优化设计。然后分析量化3-PUU并联机构在设计制造中所涉及到的随机不确定性因素,利用6 Sigma设计(DFSS)方法进行6 Sigma可靠性分析以及考虑随机不确定性因素的6Sigma优化,建立一种有效的考虑不确定性的3-PUU并联机构多目标可靠性优化方法。研究结果表明,考虑不确定因素的多目标优化设计方法得到的优化结果可靠度更高,更加符合实际工程需求。     

基于可拓学理论的数控机床可靠性评价研究

为了全面评价数控机床的可靠性,建立了研究数控机床可靠性的评价指标体系,应用可拓学中的物元理论,建立机床可靠性评价物元模型。引入关联函数计算关联度,并结合可拓层次分析的方法确定影响数控机床可靠性各指标的权重,对数控机床可靠性进行综合评价。结合实例进行了数控机床可靠性评价,验证了该方法的可行性。     

基于遗传算法的数控磨床可靠性优化分配技术研究

可靠性设计是保证产品质量的重要环节,可靠性分配是可靠性设计的主要内容,可靠性指标分配受到成本的制约。数控磨床是精密制造系统中最后一个加工设备,其可靠性的高低对加工质量和生产效率有重要影响。为了确保数控磨床在一定的系统可靠性水平下成本最低,提出了可靠性优化分配技术。建立了数控磨床的可靠性优化分配模型,利用遗传算法对数控磨床的各个子系统进行可可靠性指标分配,并将分配后的成本与现有数控磨床的成本进行了比较,结果表明:总成本可以降低3.7%,优化效果明显;该方法可以应用在数控磨床的可靠性设计中,也可以为其他类似机电产品的可靠性设计提供参考。     

基于贝叶斯网络的3D打印产品可靠性评估

为评估3D打印产品的可靠性,将最终打印产品的性能包括强度、疲劳性等作为直接指标,找出对这些直接指标有影响的工艺参数,确定三者之间的逻辑关系,将之映射为贝叶斯网络,利用其多态性和不确定性方面的优势对可靠性进行定量评估。基于所建立的贝叶斯网络,通过正向推理计算不同工作性能要求下的可靠性,再通过反向推理,计算在满足可靠性条件的情况下,工艺参数对于各性能指标的影响程度。研究结果为指导工艺参数乃至材料的选择有一定参考意义,也提出了一种更全面有效评价3D打印产品可靠性的新方法。     

液压摆角铣头系统的故障树分析及可靠性改进

可靠性是液压摆角铣头系统性能的一项重要指标,故障树分析法可以帮助设计者及早发现设计中可能存在的问题和缺陷,对于制定设计改进方案、提高产品的可靠性水平具有现实意义.本文建立液压摆角铣头系统可靠性模型,通过故障树分析找出系统的相对薄弱环节,并提出提高机床系统可靠性的措施,获得了良好的效果.     

RELIABILITY ANALYSIS FOR AN AERO ENGINE TURBINE DISK UNDER LOW CYCLE FATIGUE CONDITION

Reliability analysis methods based on the linear damage accumulation law (LDAL) and load-life interference model are studied in this paper. According to the equal probability rule, the equivalent loads are derived, and the reliability analysis method based on load-life interference model and recurrence formula is constructed. In conjunction with finite element analysis (FEA) program, the reliability of an aero engine turbine disk under low cycle fatigue (LCF) condition has been analyzed. The results show the turbine disk is safety and the above reliability analysis methods are feasible.     

CSP器件无铅焊点可靠性的有限元分析

采用有限元方法对芯片尺寸封装(CSP)器件焊点可靠性进行模拟分析.运用Anand本构模型描述Sn3.OAg0.5Cu无铅焊点材料的粘塑性特性,研究了焊点的力学行为.结果表明,CSP焊点最大应力区为拐角芯片所下压的焊点上表面处,对焊点应力最大节点的时间历程后处理结果显示,温度循环载荷下,焊点应力呈周期性变化,并有明显的应力松弛和积累迭加效应.对三种常用不同焊点高度尺寸下的焊点应力进行对比分析,发现三种尺寸中,0.35 mm×0.18mm焊点的可靠性最好.还模拟对比了芯片厚度不同对焊点可靠性的影响,结果显示芯片厚度对焊点可靠性影响较小.

Abstract：

Finite element method was employed to analyze the reliability of soldered joint in a CSP device. Anand model was used to establish the constitutive equation of Sn3.0Ag0.5Cu solder, the stress behavior of soldered joint was studied. The results indicate that the maximal stress is located at the upper surface of the soldered joint which is under the outermost of chip. The phenomenon of stress relaxation and accumulated enhancement could be observed abviously from the curves of stress and temperature with time cycle. Reliability of soldered joints with three usually-used heights are compared, and the results shows that the 0.35 mm ×0.18 mm one has the best reliability. Moreover, the influence of chip thickness on the reliability of soldered joints are investigated in the last part, the simulation result indicates that the influence is little.     

某增量式数字阀可靠性分析

数字阀作为液压系统的核心部件,一旦发生故障将导致严重后果。为提升数字阀的可靠性,以增量式数字阀的可靠性为研究对象。根据给出的增量式数字阀机械结构和工作原理建立数字阀的可靠性框图,分析得到故障模式和故障机制;建立数字阀故障树模型,进行故障树分析;对故障发生对机构的影响程度进行致命度分析,得到致命性矩阵图。结果表明:数字阀的阀芯不动、阀芯运行卡停、阀芯运行不精确是数字阀工作过程中常见的3种故障,其中阀芯在运行过程中突然卡停是数字阀的致命度中最严重的故障模式。研究成果可为增量式数字阀的结构设计优化和可靠性分析提供一定参考。     

高档数控系统可靠性试验的条件与方案研究

数控系统的可靠性是衡量数控系统质量的重要属性,其可靠性结论的得出需要进行规范的可靠性试验。目前,对于MTBF要求在10 000 h以上的高档数控系统,其MTBF指标验证在实施上困难较大,试验周期长,亟需一套完整可参考的数控系统可靠性试验方案。根据数控系统与可靠性试验的相关标准与实际产品功能,给出了数控系统可靠性试验条件与方案的参考原则;基于可靠性鉴定试验的基本思路,提出了数控系统可靠性试验的试验条件与试验方案,并且给出了典型的组合环境试验剖面和运行试验剖面,为数控系统的可靠性试验提供了通用参考。     

一种数控车床故障诊断方法

通过对数控机床可靠性增长技术的研究，利用MTBF值（平均故障间隔时间：Mean Time Between Failures）对国产数控机床进行故障诊断。根据采集的数控车床故障数据，对其进行了可靠性分析，计算出了可靠性评定指标，建立了故障间隔时间分布模型。对数控车床进行了故障模式、影响及危害度（FMECA）分析，剖析了数控车床的故障发生机理，找出了产品的薄弱环节，提出了部件或子系统的可靠性改进建议。     

基于相似产品的车床高速主轴系统可靠性预计

针对目前机械系统可靠性预计方法使用条件复杂,载荷变化范围较大,缺乏公认的、普遍适用的方法的现状,利用相似产品的可靠性数据,结合手册对数控机床主轴系统设计方案进行可靠性预计,考虑载荷的变化对机械零件的影响,分析不同载荷下系统可靠度随时间变化的趋势。结果表明:改善主轴系统薄弱点,减小当量载荷与额定载荷的比值能有效提高系统的可靠度和平均无故障工作时间。     

基于RCM的曲轴维修周期研究

针对国内船舶设备中事后维修造成的维修不足和定期维修造成的维修过剩现象,从可靠性理论推导出视情维修的数学模型,并结合目前的曲轴检测状况,提出在可靠性数据允许条件下,定量地决策出最佳维修时期。     

基于证据理论的改进贝叶斯网络液压系统可靠性分析

可靠性分析是判断液压系统和元件可靠性的一种关键技术。贝叶斯网络是液压系统可靠性分析的常用方法。然而，在实际工程中，液压系统的不确定性和多态性使得传统贝叶斯网络可靠性分析的性能下降。基于此，提出了一种基于证据理论的改进贝叶斯网络液压系统可靠性分析方法。首先，利用证据理论的似然概率和信任概率描述根节点的失效可能性区间，有效处理了液压系统的不确定信息，准确地提取了根节点的故障概率；然后，基于贝叶斯推理获取叶节点的故障概率和根节点的灵敏度区间，有效描述了液压系统的多态性。液压系统可靠性分析实例表明：该方法具有很强的不确定信息处理能力和多态性分析能力。实例分析结果验证了所提方法的有效性。