应力-强度干涉模型下的滚动轴承可靠性评估与设计方法

针对滚动轴承可靠性低、缺乏设计依据等问题,提出一种应力-强度干涉模型下的滚动轴承可靠性评估与设计方法。考虑滚动轴承实际承载当量动载荷和规定当量动载荷的随机特性,假设两者为服从对数正态分布的随机变量,建立滚动轴承可靠性评估与设计模型。其次,对多型号多工况下的深沟球轴承和角接触球轴承进行仿真验证,结果表明:本文提出的滚动轴承可靠性评估与设计方法,通过分析当量动载荷的许用范围,结合轴承设计公式可以使优化后的轴承满足在该工况下的目标可靠性寿命,准确有效的实现滚动轴承的可靠性评估与设计。

复合应力作用下强度退化的应力-强度干涉模型可靠性统计分析

在考虑随机复合应力作用下强度随使用时间不断退化时,研究了应力-强度干涉模型下的可靠性统计推断问题,给出了一个随机复合应力-强度退化干涉失效模型和模型未知参数的估计方法,该模型考虑了应力与强度退化的相关性,文章的最后利用算例验证了该模型的有效性。

应力-强度相关性干涉的静态和动态可靠度计算模型

为解决机械零件可靠度计算中的应力-强度相关性干涉问题,根据两者负相关结构,运用Copula函数的相关性理论,建立了静态和动态应力-强度相关性干涉模型.根据综合应力和综合强度各构建分量之间的正相关性,给出了确定其分布的算法和估计相关程度参数的方法.分析了相关程度参数的变化对相关性模型中Copula函数的影响.结果表明,机械零件的可靠度随相关程度参数动态连续变化,下界与应力-强度完全负相关对应,上界与应力-强度独立对应.在算例条件下,传统独立模型比静态应力-强度相关性干涉模型计算的可靠度偏高2.18%.

两端截尾分布理论及其在应力-强度干涉模型中的应用

在理论分布的基础上 ,提出两端截尾分布理论 ,并讨论了在不同条件下不同设计变量截尾点的确定方法。在进行机械零件、构件的可靠性计算时 ,目前都是利用应力-强度干涉模型 ,从符合工程实际出发 ,本文建立了两端截尾分布的应力 -强度干涉模型 ,并推导建立了应力、强度服从不同截尾分布时机械零件、构件的可靠度计算公式 ,为工程应用提供了方便实用的条件。

两端截尾分布的应力-强度干涉模型

利用应力强度干涉模型理论建立了应力和强度都是截尾分布时机械零构件的可靠度计算公式，消除了目前使用的、利用理论分布进行零构件可靠度计算时可靠度永远小于１的情况，使可靠度计算更符合实际情况．

考虑模型性不确定性的应力-强度干涉模型

传统干涉模型未考虑设计变量的模型性不确定性影响.通过讨论模型性不确定性的来源,以概率应力-强度干涉模型为基础引入描述模型性不确定性的随机变量H.分析了H的分布形式,并分别给出了大、小样本容量时H分布参数的计算方法,从而建立了考虑模型性不确定性的应力-强度干涉模型,同时给出了可靠性指标β的算法.分析结果表明该文提出的干涉模型可以很好地描述模型性不确定性.

基于Monte Carlo法的应力-强度总体干涉模型建立

通过Monte Carlo法模拟抽样出应力和强度的大量样本值,得到建立应力-强度样本干涉模型的数据原型。运用概率纸检验数据分布,直观地确定了应力或强度模拟样本值分布类型。应用极大似然估计确定应力和强度总体分布参数,从而最终得到应力-强度总体干涉数据模型。以蜗轮结构可靠性设计模拟出总体干涉模型,再计算出可靠度为0.999 6,为可靠性数据缺乏时进行机械零件可靠性设计提供了一种思路,具有一定的参考价值。

应力-强度干涉模型的可靠度计算方法的研究

静态应力 -强度系统的可靠度仅与应力和强度的干涉有关 ,应力 -强度干涉模型在概率法设计和可靠性预测中 ,有非常重要的作用。对应力 -强度干涉模型的 4种重要的可靠度计算方法进行了介绍、分析和比较 ,并对各自的特点。

基于应力-强度干涉模型的氮气管道安全可靠性分析

采用压力管道全面检验与相应评价方法进行安全可靠性分析。首先用超声测厚方法对管道进行检测,得出管道各部位的壁厚,然后用应力-强度干涉模型对含缺陷氮气管道进行可靠性分析,计算不同壁厚的管道在长期服役下的可靠性。结果表明:经过长期运行后,氮气管道的可靠性逐渐降低,尤其在壁厚较薄的部位,较大的体积缺陷易造成应力集中,且结构强度下降,缩短了使用寿命。

基于参数估计区间的应力-强度干涉模型

经典干涉模型未考虑设计变量的统计性不确定性影响,笔者从应力-强度干涉模型和统计区间估计理论出发,给出了考虑统计性不确定性的可靠性指标β的描述与计算,建立了基于参数估计区间的应力-强度干涉模型,获得了统计性不确定性和样本容量之间的关系。分析结果表明:笔者提出的干涉模型可以很好地描述统计性不确定性。

基于应力-强度干涉模型的摩擦焊接头寿命预测

应力-强度干涉模型是可靠性设计的基本理论模型,以此模型为基础,利用电站锅炉12Cr1MoV钢管摩擦焊接头的高温内压爆破持久加速试验数据外推得到的指定寿命持久强度极限和摩擦焊接头内部压力产生的折算工作应力,建立了带有可靠度指标的寿命预测模型。计算结果表明,摩擦焊接头在设计寿命期内是可靠的,摩擦焊这种工艺方法的质量是稳定的。

基于Kumaraswamy分布多部件应力-强度模型统计推断

为研究串联系统下多部件应力-强度模型的可靠性问题,基于Kumaraswamy分布,采用极大似然法给出参数及应力-强度模型可靠度的极大似然估计(maximum likelihood estimation,MLE);再利用Jeffreys准则构造无信息先验分布,运用马尔可夫链蒙特卡洛(Markov chain Monte Carlo,MCMC)方法给出参数及应力-强度模型可靠度的贝叶斯估计;最后,利用逆矩估计方法给出参数及应力-强度模型可靠度的逆矩估计(inverse moment estimation,IME)。数值模拟结果表明,在不同系统可靠度及不同样本量条件下,通过对3种估计方法的数值进行比较发现贝叶斯估计效果最好,IME优于MLE。该研究为探讨串联系统多部件应力-强度模型可靠性提供了一定的理论基础。

基于广义半逻辑分布的应力-强度模型统计推断

本文通过研究了独立两总体广义半逻辑分布情形下应力-强度模型可靠度统计推断问题,具体推导出可靠度的极大似然估计和贝叶斯估计.基于平均偏差(均方误差)以及覆盖概率(平均区间长度),分析比较了两种估计量的数值表现.分析结果表明,当两总体参数相同时,贝叶斯估计量表现较好;但当两总体参数不同时,极大似然估计量表现较好.最后,以顾客到两家银行办理业务等待时间为例,说明该理论的具体应用.

基于混合威布尔分布的应力-强度模型可靠度估计

为了获得产品完全的故障数据和相对准确的可靠度,在逐步Ⅰ型区间删失下,假设应力和强度变量相互独立,应力变量服从一个Lindley分布,强度变量服从混合威布尔分布,构建应力-强度模型进行可靠度估计。首先,运用EM算法和Bootstrap方法分别推导得到模型可靠度R的极大似然估计和区间估计,再基于Monte-Carlo模拟及实例数据,运用上述方法对模型的可靠度估计进行分析。结果表明,在偏差意义下,随着样本量的增加,混合威布尔的可靠度估计值逐渐接近真实值。同时,运用混合威布尔分布和单一威布尔分布对Monte-Carlo模拟及实例数据进行拟合分析。结果显示,在AIC信息准则下,混合威布尔分布拟合效果优于单一威布尔分布。

基于应力-强度干涉模型的火工品可靠性设计方法

考虑火工品外界刺激量具有随机性的特点,提出了基于应力-强度干涉模型的火工品可靠性设计方法.该方法将可靠性指标通过应力-强度干涉模型转换为火工品感度分布参数,通过感度分布参数的合理取值实现火工品发火可靠性与安全可靠性的兼容设计.推导了应力与强度分布服从正态-正态、对数正态-对数正态分布情况下的火工品可靠性设计公式.实例说明采用该方法的设计结果能同时满足发火可靠性指标和安全可靠性指标.

基于动态Copula统计拟合应力-强度相关性干涉的可靠性模型

为计算机械零部件在动载荷作用下的应力-强度相关性干涉响应可靠度问题,引入描述相关性的Copula函数和随机过程理论,建立动态可靠度计算模型。由于随机积分路径的复杂性,采取离散化思想将随机过程退化为随机变量,计算固定时刻下的可靠度;此外,采取函数拟合优化方法使可靠度数值连续化,基于模型复杂度及拟合残差筛选最优可靠度函数拟合方式。最后,计算验证了方法的有效性与可行性。

基于强度不同退化方式下的应力-强度干涉模型

在随机应力作用下强度随时间退化时,建立3种强度退化函数.在考虑强度退化时,分别将强度退化视为随机变量和随机过程,研究了随时间变化的应力-强度干涉模型.使用泊松过程描述应力的作用过程,运用概率微分方程,建立在3种强度退化下的动态应力-强度干涉模型.

基于应力-强度干涉模型的分离螺母可靠性分析

目的提出一种基于应力强度干涉模型的分离螺母的分离可靠性分析方法。方法首先,建立分离螺母机构分离动力学模型和极限状态函数。然后,在考虑工作载荷、几何尺寸和药剂燃烧参数等参数不确定性的基础上,建立分离螺母不同分离阶段的基于应力-强度干涉模型的可靠性模型。最后,对分离螺母进行可靠性和灵敏度分析,量化工作载荷、几何尺寸和火药燃烧参数对分离螺母机构分离可靠性的重要性排序。结果影响可靠性的主要参数依次为火药力、装药密度和预紧力。结论该方法能够准确描述不确定性因素对分离螺母分离过程可靠性的影响,提升分离螺母机构分离可靠性定量分析的精度和效率,可为分离螺母的精细化设计提供支撑。

随机载荷作用下动态应力-强度干涉模型

研究了随机应力作用下强度随时间退化时,随时间变化的应力-强度干涉模型。用泊松过程描述应力的作用过程,运用概率微分方程,建立了不考虑强度退化和考虑强度退化时的动态应力-强度干涉模型。在考虑强度退化时,分别将强度退化视为随机变量和随机过程。

广义逆指数分布应力-强度模型的可靠性评估

基于广义逆指数分布,研究应力-强度模型的可靠性评估问题。首先,利用极大似然法给出参数及应力-强度模型可靠度的极大似然估计。其次,通过形状参数选取Gamma共轭先验,在平方损失下运用Gibbs抽样算法及Lindley近似算法给出不同超参数选择下应力-强度模型可靠度的贝叶斯估计。最后,通过Monte-Carlo模拟对2种估计方法的精度进行比较。数值模拟结果表明,贝叶斯估计优于极大似然估计,基于Lindley近似算法的贝叶斯估计优于基于Gibbs抽样算法的贝叶斯估计。