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。

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．

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。

截尾分布下矿山工程可靠度的计算方法研究

针对目前对随机变量取值为-∞-＋∞这种不符合岩土工程的实际情况，借助理论分布，提出了两端截尾分布的截尾分布应力——强度干涉模型，并利用该干涉模型建立了岩土工程可靠度的计算公式．在此基础上，研究了应力、强度同时服从截尾正态分布下的岩土工程可靠度，应用该方法对湖南某矿进行了可靠度的计算，得出截尾分布下的可靠度值比一般理论情况下的可靠度值大．

核电厂机械设备可靠度计算方法探索

目前核电厂可靠性数据多是针对设备类的统计数据,针对特定设备的可靠性数据较少。使用设计数据计算特定设备的可靠度,可丰富可靠性数据库。本文在机械产品可靠度计算步骤的基础上,研究了机械产品可靠度计算常用的强度-应力干涉模型,推导出不同分布函数对应的可靠度计算公式,计算了某核电厂的钩爪零件在断裂失效模式下的可靠度。研究结果表明:使用机械设备可靠度分析计算的一般步骤对核电厂机械设备进行可靠性分析计算是适合的;使用强度-应力干涉模型计算设备的可靠度是有效的。

耐用度服从三参数Weibull分布的机床刀具在变加工条件下的可靠性评估

为了满足工件不同的粗、精加工和表面质量等加工工艺要求,同一把刀具除切削速度、进给量、切削深度等切削用量不断变化外,加工部位及零部件类型亦不断变化,即刀具的加工条件并非恒定不变。为了评估变加工条件下刀具的可靠性,在分析两参数Weibull分布等单一统计分布概率模型的基础上,综合考虑切削用量等物理因素对刀具使用寿命及可靠性的影响,并结合刀具寿命大于某一阈值的工程事实,应用Cox比例危险模型,建立了基于三参数Weibull分布的Cox比例危险模型。利用Nelson累积失效原理,给出了切削刀具在变加工条件下的各种加工时间在同一加工条件下的当量时间,解决了变加工条件下刀具加工时间的折合问题。结合贝叶斯仿真模型参数估计方法,揭示了刀具在变加工条件下的可靠度和故障率的变化规律,为更换不合格刀具提供了理论依据。实际案例分析结果显示,刀具可靠度及故障率函数均为分段函数,前者为分段连续单调递减,后者因受切削用量的影响,表现为分段不连续单调递增,且在不同加工条件时间分界点突变上跳或下跳。

模糊可靠性设计在排爆机器人上的应用

推导了应力为模糊变量、强度为随机变量的组合时,两端截尾分布下的模糊可靠性计算方法,并应用于排爆机器人设计中。应用基于模糊理论的两端截尾的可靠性计算方法,并与传统的概率可靠性设计方法相结合,摆脱过去单纯依靠经验设计短时、长间隔的特种机器人的弊端,缩短了研发周期。

模糊可靠性模型的收敛性及改进的截集分布

基于截集法的结构模糊可靠性基本模型已被用于各种可靠性工程问题中,形成了应力-强度模糊可靠性干涉模型、结构疲劳寿命模糊可靠性模型和结构抗共振模糊可靠性模型等具体模型.提出了常用截集分布下模糊可靠性模型的收敛性定理,并予以理论证明,进而针对单侧无限安全域和双侧无限安全域这两类模型,分别给出了相应推论.定理表明,当截集逐渐变长时,采用常用截集分布所得的可靠性分析结果趋于某一固定值,而与具体的结构无关,因此是不合理的.为了避免这种不足,提出了一种新的截集分布——修正的截尾正态分布.并通过3个具体例子验证,采用文中所给的截集分布,模糊可靠性模型收敛于相应的随机可靠性模型,表明其具有良好的收敛性和更好的适用性.

两端截尾分布下可靠度计算方法

利用两端截尾分布时的应力—强度干涉模型，推导建立了应力、强度服从不同截尾分布时机械零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。实例计算表明两端截尾分布下求可靠度比理论分布下求得的可靠度更符合实际情况。

两端截尾概率分布下围岩可靠度研究

岩体工程的安全性设计通常采用可靠度和可靠指标进行设计,可靠度计算中的随机变量参数通常取-∞到+∞,而岩体参数是不可能为负或者无穷大的。为此,借助理论分布,提出了两端截尾概率分布下围岩可靠度计算的应力—强度干涉模型。并利用该干涉模型建立了参数为正态分布下的可靠度计算公式。应用该方法对康家湾铅锌金矿一巷道围岩进行了可靠度计算。实例表明:两端截尾概率分布的取值更加符合岩体力学参数的实际取值,同时可靠度也相应提高,模拟次数减少,收敛速度加快。从而为矿体围岩的安全性设计提供理论依据。

考虑性能退化的IGBT模块可靠性度量模型

提出了一种考虑性能退化因素的IGBT模块可靠性度量模型,该模型以广义应力-强度干涉模型为基础,同时考虑了应力和强度间的相关性以及使用过程中强度的退化性问题。分析了IGBT模块失效原因和失效类型,通过功率循环加速老化试验获取IGBT模块的退化数据,并选用Gamma分布来描述IGBT模块性能退化参数的退化过程;最后,根据广义应力-强度干涉模型求取某种应力环境下对应的IGBT模块可靠度,建立了广义应力与广义强度间的关系,计算得到IGBT模块在某种应力环境下的可靠度区间值。计算结果表明,与现有的可靠性度量模型相比,该方法能够实现IGBT模块可靠性度量,可应用于IGBT模块的器件选型。

风电机组变桨减速器的纯灭模型可靠度分析

为分析出各单元在其他某些单元或分系统失效情况下的可靠度,并建立精确的可靠度模型。应用应力-强度分布干涉理论,并基于马尔可夫链和纯灭模型对行星传动中各重要零件单元的可靠度计算进行了分析,再建立行星轮系统的可靠度模型,推导了系统可靠度计算公式,得出风电机组变桨减速器的纯灭模型可靠度计算结果。实例计算分析表明:运用纯灭模型得到的可靠度,比传统方法更接近实际情况,并能从失效概率直观分析薄弱环节零件及其原因。

多种损坏原因共同作用时的刀具可靠度模型

本文通过对刀具失效率的分析，对多种失效机理共同作用下刀具寿命的分布规律进行了探讨，建立了刀具可靠度的计算模型．结果表明，刀具的可靠度主要受失效率较大的失效机理的影响．当生产中刀具受到多种失效机理的共同作用时，应该设法消除或减少失效率最高的失效机理的影响．一般情况下，当各种失效机理的失效率基本上相等时，刀具可靠度较高．

模糊可靠性设计在排爆机器人上的准极限应用

针对应用传统设计方法设计短时、长间隔的特种机器人常会导致机器人非常笨重的缺陷,推导了应力为模糊变量、强度为随机变量组合时的两端截尾分布下的模糊可靠性计算方法,并在排爆机器人设计中进行了应用．该方法可较好解决特种机器人由载荷不确定性而导致的可靠性问题,缩短了研发周期,减轻了机器人质量．

基于Bayes方法的多元正态应力强度可靠度分析

实际工程中,应力和强度是多维相关的,且相关信息很难获得,使用传统的单维应力-强度干涉模型很难进行可靠度分析,需要研究多元应力-强度干涉模型的可靠度计算问题。描述了两种多元应力-强度干涉模型,针对应力、强度服从正态分布的情形,使用Bayes方法,充分利用验前信息,由多元应力-强度干涉模型获得分布参数验后分布,并基于多元统计学知识,采用仿真抽样方法,进行可靠度验后预报。巡航弹可用过载的仿真算例验证Bayes方法在应力、强度试验信息较少的情况下,可高精度地预测可靠度的验后分布。

共因失效系统可靠性的截尾次序统计量模型

以载荷-强度干涉理论为基础,以共因失效机理为依据,借用次序统计量的概念,通过实际样本强度分布(即系统中n个零件的强度分布)与次序统计量的映射关系,针对3种典型系统,提出了基于两端截尾次序统计量的系统级串联、并联及表决系统的可靠性模型.应用Monte Carlo模拟方法验证了模型的正确性.与传统独立失效模型和共因失效理论分布模型相比,采用两端截尾次序统计量模型计算的可靠度最符合机械系统的实际可靠度.

基于感度分布均值的火工品发火可靠性小样本评估方法

利用参数化方法估计火工品的发火可靠性时,标准差估计偏差常使评估结果冒进;通过非参数化方法估计火工品的发火可靠性时,试验样本量通常比较大。为解决以上问题,以应力-强度干涉模型为理论基础,将参数化评估方法和非参数化评估方法相结合,提出一种基于感度分布均值的火工品发火可靠性小样本评估方法。该方法只需利用感度分布均值就能在置信水平不变条件下,将工作刺激量处的验证试验转化为低刺激量处的验证试验,从而大大降低试验样本量。应用大样本的步进法和所提新方法对某型针刺雷管和某型电点火头进行对比验证试验。结果表明:两种方法的可靠性评估结果一致,所提小样本评估方法是合理的,可应用于机械火工品、电火工品的发火可靠性评估。

台风灾害下输电线路损毁预警方法

台风会造成输电线路损毁严重。为减少损失,有必要研究输电线路损毁预警方法。针对目前输电线路损毁预警方法精度较低、假设条件过多等问题,提出了一种新的预警方法。该方法首先根据相应台风预测信息对所需预警区域进行单位网格划分;然后采用正态分布函数及极值Ⅰ型分布函数对输电线路风荷载概率分布函数进行拟合,并基于应力强度干涉模型计算输电线路损毁概率;接着参考台风24h及48h警戒线,差异化选取预警时间间隔输出预警结果。最后通过算例分析验证了所提方法的科学性及有效性。

应力-强度干涉模型在功率半导体器件失效分析中的应用

功率半导体器件发生机械应力失效的直接原因是外部应力大于器件自身强度,并间接引发器件上电应力或者热应力过载,最终造成器件损坏。文章结合机械可靠性理论中应力-强度干涉模型,以晶闸管为例对其机械应力失效的物理过程和失效机理进行解释,得出失效分析和可靠性设计的工程计算方法,并结合测试中发生的晶闸管失效案例对该分析计算方法的可行性和有效性进行了验证。

基于统计分析的刀具可靠性及寿命分布模型的研究

提出一种刀具寿命分布模型的确定方法,将P-P概率图法的定性分析与Kolmogorov-Smirnov(K-S)检验法的定量分析相结合。先运用P-P概率图法初步选出符合样本拟合要求的分布模型,再利用K-S检验法进行量化分析,选择出与样本数据拟合优度最高的分布模型。通过实例计算,验证该方法的可行性。并在此基础上,最终给出刀具磨损可靠度及可靠寿命的计算方法,为实际生产中的换刀策略提供一定的理论依据。