柴油機多狀態(tài)系統(tǒng)可靠性分析及建模.pdf

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

2、產(chǎn)品質量等方面都具有著積極和現(xiàn)實的意義。本文綜合運用有限元分析理論、可靠性理論、隨機過程等數(shù)學理論對柴油機系統(tǒng)的多狀態(tài)可靠性進行研究,主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)應用有限元分析方法對柴油機曲軸進行分析。針對柴油機曲軸主軸頸過渡處應力過大易發(fā)生斷裂的故障,結合Pro/E和ANSYS軟件的有限元分析方法對其進行應力分析,經(jīng)分析計算得出軸頸過渡處的應力值、應力云圖以及位移云圖,并提出改進意見。
　　(2)利用數(shù)學中的隨機過程方法

3、,提出基于馬爾可夫模型的柴油機多狀態(tài)可靠性分析方法。對柴油機分別進行單元級和系統(tǒng)級的可靠性分析,得到其可靠性單元函數(shù)以及其瞬時性能期望值。
　　(3)引用數(shù)學中的發(fā)生函數(shù)方法,結合傳統(tǒng)的可靠性結構圖分析方法,對更為復雜的、存在潛在失效的柴油機多狀態(tài)系統(tǒng)進行了可靠性分析計算。得到了存在潛在失效的柴油機多狀態(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)