柴油機(jī)多狀態(tài)系統(tǒng)可靠性分析及建模.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,柴油機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜,環(huán)境條件更加苛刻,因此對(duì)產(chǎn)品的要求不斷提高,柴油機(jī)不僅要具有好的性能,更要具有高的可靠性水平。通常對(duì)柴油機(jī)的可靠性研究中,只考慮完全可靠或完全失效兩種可能狀態(tài),忽略了柴油機(jī)系統(tǒng)及元件部分失效對(duì)系統(tǒng)性能的影響,由此建立的可靠性分析模型往往與實(shí)際情況存在較大差異。因此,對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行多層次多狀態(tài)可靠性研究在提高柴油機(jī)可靠性、可用性、可維修性與安全性,延長其使用壽命,使機(jī)械設(shè)備更具市場競爭力,提高

2、產(chǎn)品質(zhì)量等方面都具有著積極和現(xiàn)實(shí)的意義。本文綜合運(yùn)用有限元分析理論、可靠性理論、隨機(jī)過程等數(shù)學(xué)理論對(duì)柴油機(jī)系統(tǒng)的多狀態(tài)可靠性進(jìn)行研究,主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)應(yīng)用有限元分析方法對(duì)柴油機(jī)曲軸進(jìn)行分析。針對(duì)柴油機(jī)曲軸主軸頸過渡處應(yīng)力過大易發(fā)生斷裂的故障,結(jié)合Pro/E和ANSYS軟件的有限元分析方法對(duì)其進(jìn)行應(yīng)力分析,經(jīng)分析計(jì)算得出軸頸過渡處的應(yīng)力值、應(yīng)力云圖以及位移云圖,并提出改進(jìn)意見。
　　(2)利用數(shù)學(xué)中的隨機(jī)過程方法

3、,提出基于馬爾可夫模型的柴油機(jī)多狀態(tài)可靠性分析方法。對(duì)柴油機(jī)分別進(jìn)行單元級(jí)和系統(tǒng)級(jí)的可靠性分析,得到其可靠性單元函數(shù)以及其瞬時(shí)性能期望值。
　　(3)引用數(shù)學(xué)中的發(fā)生函數(shù)方法,結(jié)合傳統(tǒng)的可靠性結(jié)構(gòu)圖分析方法,對(duì)更為復(fù)雜的、存在潛在失效的柴油機(jī)多狀態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了可靠性分析計(jì)算。得到了存在潛在失效的柴油機(jī)多狀態(tài)系統(tǒng)的縮減發(fā)生函數(shù)uj(z)以及完整發(fā)生函數(shù)Uπ(z),計(jì)算出多狀態(tài)系統(tǒng)的可靠性及性能期望值。
　　(4)采用通用發(fā)生函數(shù)