机械零部件的动态可靠性稳健优化设计

时间:2026-01-19

机械零部件的动态可靠性稳健优化设计

第3卷第 2 0期21 O 0年 6月

Vo. 0 No 2 13 .Jn 00 u .2 1

J) (URNAI ) A(NI S I (F II ) N( H HUA UNI VERSTY 1

文章编号: 6 2 9 2 2 1 ) 2 0 3~0 1 7—6 5 ( 0 0 0 0 2 5

机械零部件的动态可靠性稳健优化设计王莉,王新刚( .宁石油化工大学理学院,宁抚顺 1 3 0;2东北大学机械工程与自动化学院,宁沈阳 1 0 0 ) 1辽辽 10 1 .辽 10 4

摘要:研究了机械零部件强度、荷和可靠度随时间的变化规律,建立了随机载荷作用下的机械零件动 载并态可靠性模型,论了动态可靠性灵敏度设计问题,出了动态可靠性灵敏度设计的计算方法;可靠性优化设计讨提将理论与动态可靠性灵敏度分析方法相结合,立了动态可靠性稳健优化设计的计算模型,决了机械零件的动态可建解靠性稳健优化设计问题。

关键词:动态可靠性;可靠性灵敏度;多目标优化;可靠性稳健;扭杆 中图分类号:U 6; 4 3 TH1 2 2文献标识码: A d il . 6 6 ji n 1 7— 6 5 . 0 0 0 . 1 o: 0 3 9/.s . 6 2 9 2 2 l . 2 0 0 s

Dyn m i la lt - Ba e bu tO p i ia in a cRe ibi y- i s d Ro s tm z toDe i or M e ha c lCo p n n s sgn f c nia m o e tW A N G 。W A N G n— g n Li Xi a g

( . c o l f S in e,Lio ig S iu i est 1 S h o ce c o a nn hh a Unv riy,Fu h nLion 1 0 1,P. Chn 2 S h o J Me h nc l su aig 1 30 R. i a;. c o lo c a iaEngi e rng an A ut ato, o t ase n Un v r iy, She yang Li o n n e i d om in N rhe t r i e st n a ni g 1 00 04,P . Chi a) 1 R. nR e e v d t b r 20 c i e 1 Oc o e 09;r v s d 0 D e e b r 2 09;ac c ptd 0 M ar h 2 0

6 e ie 1 c m e 0 ce e 2 c 01

Ab ta t s r c: T h ra i n r e te e va ito ulsofs r ngt h,l a nd r la iiyofm e ha c l om po nt r t did wih t h geo i e, o d a e ib lt c nia c ne s we e s u e t hec an ftm

a d a mo e o y a cr l b l y o c a ia o n d lf rd n mi ei i t fme h n c lc mp n n s wa s a l h d u d rt e r n o l a c ig Ac o d n O t e a i o e t se t b i e n e h a d m o d a tn . s c r i g t h mo e,t e d s n o y a c r l b l y s n i vt s d s u s d a l a h p r a h O a c l t y a c r l b l y d l h e i f d n mi ei i t e st i wa i c s e s wel s t e a p o c t c l ua e d n mi ei i t g a i i y a is n ii iy wa p o os d, m e nwhie, c e stvt s r p e a l om bi n t e he y nig h t or of eibiiy— ba e o i ia i n r la lt s d ptm z to de i w ih h m e ho o sgn t t e t d f

s n ii t na y i e stviy a l ss,t o put ton m o lofdy a i e ibi t - ba e ob to i ia i n d sgn w a s a ls e he c m a i de n m c r la l y- i s d r us ptm z to e i s e t b ih d,t n t e he h p o e yn m i e ib l y— r blm ofd a c r la ii—ba e ob toptm ia i sg fm e ha c lc m p ne s ss ve t s d r us i z ton de in o c nia o o nt i ol d.

Ke o d: Dy a c r l bl y;Reibl y sn ivt M ut— o jcie o t z t n;Reibl y— b sd r b s ein; yw rs n mi ei it a i l it e s

t i a i i y; li be t p i ai v mi o l it a i ae o u td sgTo so a rin b r

Co rs o dn uh r Te .+ 8— 1 9 2 2 1 9 f x+ 8— 4 re p n iga t o . 1: 6 3 4 3 4 8;a: 6 1 6 6 7 6;m mally o g o g 1 6 c r 3 806 e i:i d n d n@ 2 . o l n

对于机械零部件来说,由于其自身的材料性能、

的一种工程设计方法,所设计的机械产品具有对使设计参数变化的不敏感,即具有稳健性,的基本思它

所处环境情况、使用时间、载效应的变化以及其它荷各种因素的影响,可靠性一般会随使用时间的增其加而出现逐渐减弱的趋势,一可靠性逐渐减弱的这过程是一个动态的过程,以结构的可靠性也就应所该考虑时间因素。机械零部件可靠性灵敏度设计是

想是当设计参数发生微小的变差时,制造或使用在中都能保证产品质量的稳健性l。事实上, _ J]由于

可靠性稳健设计建立在可靠性设计和可靠性灵敏度

分析的基础之上,因为可靠性和可靠性灵敏度都又与时间有关,以稳健设计也应与时间有关,所是个动态稳健设计过程。本文结合动态可靠性模型、动态可靠性灵敏度设计和可靠性优化设计,出了机械提产品动态可靠性稳健优化设计的工程设计方法,通

在可靠性基础上进行机械零部件的灵敏度设计,所以其灵敏度设计也应是随时间变化的,个动态灵是

敏度问题。可靠性灵敏度分析在可靠性设计和修

改、可靠性优化设计、可靠性维护等方面均有重要的应用。械产品稳健设计,机是关于产品质量和成本收稿日期: 0 9 1 l 2 0— 0一 6作者简介:莉 ( 7一 )女。宁抚 H王 1 7 9,辽市,师,士。讲硕

过本文建立的稳健设计与时间的关系曲线可以迅速准确地得到机械零部件在任意时刻的可靠性稳健优化设计信息。

机械零部件的动态可靠性稳健优化设计

第 2

E莉等 .械零部件的功忿可靠性稳健优化设计 机

3 3

1动态可靠性设计 根据应力一强度干涉理论,应力极限状态表以示的状态方程为:g( X)一 r一口 ()

1

③假定各时段的 S相互独立且具有相同的分 布函数 F (。 )由最大项的极值分布原理,出连续 n个时段给 (当于设计基准期 T)载最大值 S相荷的分布函数为:F )一 P( 3)一 P( x≤ z) ( S≤ 2 ma S P(≤ z) S2 z) P(≤ ) S P(≤… S一

式中,为材料强度;应力;为随机变量向量。 r为 X

失效状态: ( ) 0 gx≤ 1安全状态灌 ( x)> 0 J

,、。

上述为可靠性分析模型,用于强度和应力不多随时问变化或变化不大的情况。可将强度和应力视

Ⅱ P S≤z一E )” ( ) F(] z

() 9

为随机变量。根据可靠性设计的摄动法 _和 …… 此处隐藏:9949字,全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

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