基于矩方法的相关失效模式机械结构系统可靠性稳健设计

发布时间：2024-04-09 22:53

　　在机械设计的过程中,不确定问题是无法避免的,处理这些不确定问题通常使用可靠性方法。同时,不确定因素对机械结构系统的影响程度也各不相同,在设计阶段需要尽量消除不确定因素带来的负面影响。’作为保证产品安全可靠的有效工具,不确定性分析和可靠性稳健优化设计能够帮助设计人员获得最佳的性能指标。本文在现代数学、力学以及可靠性理论研究的基础上,对机械结构系统中的不确定性、概率相关性等进行合理建模,建立了随机因素对机械系统性能影响的定量分析模型,并将主要的随机因素融入到机械结构系统的可靠性优化模型中,寻找最优的、最可靠、最稳健的产品设计方案。本文的主要研究内容如下： 1.详细、系统地阐述了随机参数机械结构系统的不确定性分析与可靠性稳健设计的理论体系和基本框架,描述了不确定性建模、概率相关性建模、可靠性分析、可靠性灵敏度分析以及可靠性稳健设计的基本任务和主要内容,并对相关理论的国内外研究现状进行了总结和评述。 2.提出了一种基于分项系数的风险评估方法。针对传统安全因子在设计上的不足,在相关可靠性理论研究的基础上,结合一次二阶矩法,分别给出了线性和非线性极限状态方程情况下的分项系数计算方法。讨论了裂纹扩展...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图3.2拟合前后函数值比较

(3.28)图3.2所示为拟合前后函数值的比较，从图中可以看出，拟合后的线性函数能很准确地反映式(3.28)中的实际结果。200「\ —实际f(a,r)函数值0拟合A?f(a，r)函数值/0.\^ ^SO要180- \2\0160—-—— —0 5 丨01....

图3.3不同可靠性指标下各分项系数值

图3.3不同可靠性指标下各分项系数值Fig.3.3Partialfactorsfordifferentreliabilityindices，对分项系数的灵敏度进行分析。首先，对各个变的影响进行分析。设P表示各变量的统计相关性，

图3.6统计相关性对分项系数的影响

图3.6统计相关性对分项系数的影响Fig.3.6Effectofstatisticalcorrelationonr,析裂纹宽度对各分项系数的影响。随着裂纹的扩展，拉杆的也相应降低。在保证拉杆可靠性仍然满足目标可靠性指标

图3.7设计常量/7的变化曲线

违反了方程的限制条件，这说明结构的可靠性指标小于2.0,已经无法满足目标可靠度要求，从图3.7中可以看出/7的变化趋势。40- j -2。一y1々Or ]-40丨 / M-60r / 11 1.522.533.5P图3.7设计常量/7的变化曲线Fig.3.7C....

本文编号：3949754