基于通用生成函数的可靠性分析方法

提出了基于通用生成函数的可靠性分析方法。首先把连续随机变量离散化,并用离散变量的概率质量函数予以表示;其次根据通用生成函数运算法则计算极限状态函数的概率质量函数,再对极限状态函数的概率质量函数求各阶导数,得到极限状态函数的各阶矩;最后利用极大熵原理建立设计优化问题的数学模型,求解极限状态函数的概率密度函数和累积分布函数。文中所提出的方法避免了对极限状态函数进行灵敏度分析,也不需要求解设计验算点(MostProbable Point,MPP),适于求解混合离散变量和高度非线性问题。实例分析和与蒙特卡洛仿真对比结果验证了所提方法的有效性。     

综合的结构可靠度函数预测模型

基于结构产品的现场失效数据样本较少以及物理结构模型可靠性评估存在误差,建立了综合考虑失效数据和结构失效模式及衰退机理的结构可靠度函数预测模型。采用一阶可靠性方法(FORM)进行物理结构可靠度评估,将失效数据方法得到的可靠度和物理结构方法得到的可靠度作为输入进行模糊回归,估计概率分布参数。建立的可靠度函数预测模型能较精确地预测结构产品随时间变化的可靠度,为结构产品的可靠性设计以及维修策略的制定奠定了理论基础。通过实例验证了该模型的可行性。     

滑动螺旋传动螺纹耐磨性模糊可靠性分析

为提高滑动螺旋传动机构的耐磨性,在阐述螺纹耐磨性分析与磨损可靠性数学模型的基础上,结合螺纹副实际磨损过程的模糊性特点,应用模糊理论中的隶属函数推导出螺纹耐磨性模糊可靠度计算的数学表达式。通过算例计算,对常规可靠度与模糊可靠度的两种计算方法进行了对比分析。结果表明,在螺旋传动设计中引入隶属函数能更合理地描述螺纹耐磨性可靠度在实际传动过程中的变化。该计算方法为螺旋传动机构零部件的可靠性设计提供了理论依据。     

基于混合变量的可靠性稳健设计方法

将产品性能函数在指定百分位数处的波动作为产品稳健性指标,极限性能函数的区间可靠度大于可靠性指标作为约束,建立了随机变量和区间变量同时存在时的可靠性稳健设计单目标优化模型。为了提高可靠性优化设计问题的效率,将两个耦合的优化问题分解成两层结构优化设计问题,上层为稳健优化设计,下层进行可靠性分析计算。最后用减速器可靠性稳健优化设计问题验证所建立模型的效率和精度。     

基于威布尔分布的疲劳剩余寿命可靠性预测方法

在变应力作用下,机械零件的疲劳寿命为具有分散性的随机变量.威布尔分布是一种连续的概率分布,可以用来描述各种不确定因素对机械零件疲劳寿命的影响.文中用三参数威布尔分布描述零件疲劳寿命的分布规律,建立疲劳剩余寿命的分布模型,并采用解析方法获得疲劳寿命分布参数的点估计值.对在同一应力水平下疲劳剩余寿命的分布规律进行了探讨,结果表明:当前年龄越大,可靠度曲线越陡峭,疲劳剩余寿命的可靠度越低;而年龄越小,疲劳剩余寿命的概率密度曲线越平坦,剩余寿命的分散性越大.     

基于Matlab的渐开线齿轮载荷系数多级模糊综合评判

影响齿轮载荷系数选取的因素众多,其中大部分具有较强的模糊性.采用多级模糊综合评判方珐可得到较理想的结果,但评判矩阵的建立复杂,且运算过程烦琐.Matlab具有强大的矩阵运算能力,可用于多级模糊综合评判的运算.基于Matlab的GUI开发平台,建立了载荷系数的模糊评判数学模型,编写了算法程序并开发了可脱离Matlab环境的软件.软件运行表明:通过初步选定载荷系数,输入备择集上下边界、齿轮精度等级、各影响因素的权重和等级隶属度,可生成备择集和评判矩阵,再进行三级模糊综合评判,从而把评判精度限定在可接受的范围之内.