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。

基于应力-强度理论的角接触球轴承可靠性分析

角接触球轴承广泛应用于航空、航天和精密机床等转子系统,其可靠性对整个机械系统十分重要。文章通过对随机变量进行抽样,将抽取样本带入轴承力学模型以获得相应的最大接触应力,基于应力-强度理论建立了轴承可靠性分析的极限状态方程,使用主动学习Kriging模型(Active learning Kriging,AK)结合蒙特卡洛模拟法(Monte Carlo Simulation,MCS)的AK-MCS方法对角接触球轴承进行可靠性分析。

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。

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。

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%.

基于应力-强度干涉理论的采煤机截割部关键零件可靠性分析

随着中厚煤层不断开采完毕,薄煤层开采比重将不断加大,其安全、高效开采日显重要,但由于开采空间有限、条件恶劣,采煤机易出现设计结构不合理、工作状态不稳定、可靠性差等问题。以MG2~* 100/455-BWD新型薄煤层采煤机截割部为工程对象,采用Pro/E,ANSYS,ADAMS建立了该采煤机的刚柔耦合虚拟样机模型,基于破煤理论建立了采煤机螺旋滚筒的力学模型,通过MATLAB编制了相关程序解决了刚柔耦合虚拟样机模型载荷添加的问题;通过虚拟仿真获取了关键零件输出轴、壳体、行星架的Von Mises应力分布及最大应力节点应力值的时域信息,以30组不同牵引速度仿真模型的仿真结果建立了各关键零件的最大应力分布函数;以应力-强度干涉可靠性理论为基础,结合各关键零件的最大应力分布函数及所用材料强度分布函数,在考虑载荷作用次数情况下,建立各关键零件在随机载荷多次作用下的可靠度计算模型。经分析计算得到输出轴、行星架、壳体的可靠度分别为0.978,0.536及0.614,研究发现:行星架与壳体存在应力集中现象,应力最大位置分别位于行星架腹板与花键轴相交处及壳体惰轮轴孔后侧与行星减速器承载部分相交处。在对薄弱零件改进后,行星架、壳体的可靠度分别达到0.969 0和0.997 4,满足使用要求。该方法可有效缩短产品设计周期,提高采煤机关键零件的设计质量及可靠性。

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。

应力-强度模型可靠性评估的仿真分析

在应力－强度干涉模型中，当应力、强度均服从正态分布，且分布参数未知的情况下，讨论了给定验前分布情况下的可靠性Ｂａｙｅｓ精确下限，同时给出了无验前信息时的可靠性Ｂａｙｅｓ精确下限。鉴于精确限计算的复杂性，给出了应力－强度模型可靠性下限的近似计算方法，同时给出了可靠性的近似分布。最后，利用Ｍｏｎｅｔ－Ｃａｒｌｏ方法分析了近似算法的精度。

应力-强度相关性干涉下的随机安全系数与零件可靠性设计

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,基于零件可靠性计算的相关性干涉模型,建立了应力—强度相关性干涉下的随机安全系数—可靠度计算模型,并给出机械零件的平均安全系数可靠度计算方法。以受拉零件为代表,借助于相关性干涉的联结方程,给出了应力—强度相关性干涉下静强度可靠性设计的通用型求解方法和步骤,通过算例,说明了该模型的有效性、准确性。

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。

应力-强度模型的Bayes可靠性分析

当应力、强度分别服从于正态分布、指数分布和Weibull分布时 ,分析了应力 -强度模型的可靠性评估 ,着重讨论了无信息验前下的Bayes可靠性评估。仿真结果表明 ,无信息验前下的评估结论可以很好地用频率学派的观点来解释。

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Copula函数的应力-强度模型可靠度的非参数估计

本文研究了相关的应力变量和强度变量在右删失的情形下,应力-强度模型可靠度的非参数估计.其中变量之间的相关关系采用常见的Farlie-Gurnbel-Morgenstern copula函数和Clayton copula函数来度量.采用经验过程的理论,本文建立了所提出估计量的相合性及渐近正态性.数值模拟的结果表明所提出的方法在有限样本下表现良好.本文所提出的方法在实际中有广泛的应用前景.

应用应力-强度干涉的曲轴材料统型可靠性分析

针对某型发动机在量产阶段需要对曲轴材料进行统型更换的问题,开展了18Cr2Ni4WA和34Cr Ni Mo6两种材料的强度和疲劳性能测试,采用有限元模拟方法和应力-强度干涉理论对曲轴分别采用两种不同材料情况下的可靠度计算分析,并与传统确定性疲劳安全系数评估方法进行了对比,揭示了传统评估方法的不足,为该型发动机曲轴材料统型设计提供了理论支撑。

任意应力-强度分布的可靠度计算法

1.引言可靠性工程分析和可靠性设计法在现代机械技术领域中已得到广泛运用。对某一产品的静态应力-强度模型,如果作用于产品上的应力随机变量(x)超过该产品的固有强度随机变量(y)时,应力与强度就发生干涉(图1),在干涉区内,产品就发生故障。我们定义产品的可靠度R为:R=P{y-x}】0}(1)式中P{·}表示概率。

基于极值法的应力-强度系统的可靠度计算

提出了将极值法应用于应力 -强度系统的可靠度计算 ,对应力强度系统分别采用了正态模式、对数正态模式、极值Ⅰ型模式用极值法和JC法来计算 ,算例分析表明极值法的精度比JC法要高 ,极值法计算可靠指标时 ,不必进行反复当量正态化 。

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.

基于应力-强度干涉理论的圆锥齿轮可靠性研究

为了在缺少统计数据的情况下得到圆锥齿轮的可靠性,探讨了一个可行的方法 ,以常规圆锥齿轮的机械设计公式做基础,以其设计参数作为随机变量,并将从设计手册中查得的有关数据。最后运用由应力-强度干涉理论,概率论与数理统计的知识和变差系数法推导出的公式计算出圆锥齿轮的可靠性。以调制合金钢40Cr的圆锥齿轮为例,通过查阅资料得到其应力与强度均服从对数正态分布,并通过推导出的公式得到其齿面接触疲劳强度下的可靠度为0.8709,大小齿轮的齿根弯曲疲劳强度下的齿轮可靠度分别为0.98778,0.98956。结果表明该例子中的锥齿轮可靠度较高,与实际工况相吻合。