考慮失效模式之間相關(guān)性的零件可靠性建模.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、可靠性作為零件的重要質(zhì)量指標之一,已經(jīng)貫穿到零件的設(shè)計、開發(fā)和維修中。因此,建立科學(xué)合理的可靠性分析理論具有重要的意義。
  零件通常具有多種失效模式,突發(fā)失效和退化失效是零件的兩種基本失效形式。由于各種失效模式之間存在一定的相關(guān)性,如果簡單的假設(shè)失效模式之間相互獨立,得到的零件的可靠度模型將會產(chǎn)生較大的誤差。鑒于此,本文分別針對突發(fā)失效、退化失效及突發(fā)失效與退化失效共存的情形,考慮失效模式之間的相關(guān)性建立零件可靠性模型,包括以下

2、內(nèi)容:
  (1)首先,保證零件在初始時刻不發(fā)生失效,研究突發(fā)失效模式及其相關(guān)性的零件可靠性建模方法。齒輪作為重要的機械傳動件,具有彎曲和接觸疲勞兩種主要失效模式。假設(shè)齒輪受到服從正態(tài)分布的切向隨機載荷的作用,采用Monte Carlo仿真得到了兩種失效模式下極限狀態(tài)函數(shù)的散點分布。通過觀察散點的分布規(guī)律,提出采用二元正態(tài)分布建立兩種失效模式的聯(lián)合分布,并給出了零件可靠度的求解方法。應(yīng)用該方法對風(fēng)電齒輪箱中的齒輪進行可靠性分析,論

3、證了模型的有效性。
 ?。?)然后,考慮到零件在隨機載荷的作用下性能逐漸退化,研究退化失效模式及其相關(guān)性的零件可靠性建模方法。鑒于強度退化速率隨時間變化,提出了一種基于非平穩(wěn) Gamma過程的強度退化隨機模型,并給出了模型中的參數(shù)估計方法?;谠撃P偷玫搅私Y(jié)構(gòu)材料的退化規(guī)律。接著,假設(shè)零件具有兩個性能退化特征,引入 Inverse Gaussian過程分別對每個性能退化過程進行建模?;贑opula考慮兩個性能退化過程中退化增量之

4、間的相關(guān)性建立了零件的可靠性模型,并給出了模型中參數(shù)的估計方法。應(yīng)用該模型對齒輪材料的兩種性能退化數(shù)據(jù)進行可靠性分析,論證了模型的有效性。
 ?。?)最后,考慮到零件受到?jīng)_擊載荷和隨機載荷的共同作用時會同時面臨突發(fā)失效和退化失效,研究突發(fā)失效和退化失效模式及其相關(guān)性的零件可靠性建模方法。由于結(jié)構(gòu)材料具有抵抗微小沖擊的抗力,本文提出了一種有效沖擊載荷作用下的零件可靠性模型。分別研究了含有一個沖擊過程和一個退化過程的零件可靠性建模方法

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