机械系统可靠性灵敏度设计口贺向东1,2口张义民2口闻邦椿z1.大连工鼗穴学撬械王凝与自动化学院辽宁失连1160342.东北大学机械工程与自动化学院沈阳110004★摘要:在机械系统可靠慷设计理论与灵敏度分橱方法的基础上,研究了机械系统可靠性灵敏度分析问题。提出了规械系统可靠疆灵敏度分橱畿静算方法,给癜了可靠疆灵敏疫的变化规律,研究了设诤参数的改变对氟械系统可靠曛的影响,为机械系统可靠性设计提供了理论依据。关键词:机械系统可靠性设计灵敏度分析可靠性灵敏度设计审黧分类号:TU318;TBll4。3文藏稼谖弱:A文章缡鼍:1000—4998(200905—0026—03Abstract:Basedonthereliability.baseddesigntheoryandthesensitivityanalysismethodofthemechanicalsystem。therelia-bility..basedsensitivityanalysisofthemechanicalsystemisstudiedandaealculationmetlledofthereliability--basedsensitivityanal-ysisofthemechanicalsystempresented。两evariationregularitiesofthereliabihty—basedsensitivityafeobtainedandtheeffectsofthechangeofdesignparametersonthereliabilityofthemechanicalsystemstudied,thusprovidingthetheoreticbasisforthereliabili-ty-baseddesignofthemechanicalsystem.KeyWords:MechanicalSyst.凳m甓硝黛b滋ty-basedDesignSensitivityAnalysisRefiability-basedSensitivityDesign在科学技术现代化的今天,机械系统网益大规模化和复杂化,因此机械系统要具衣较高的可靠性。于是近年来在槐械设计领城,产生并发矮起来了一门包含许多技术的“机械可靠性设计理论”。实践表明,机械可靠性设计方法已经成为机械设计领域的一个非常重要黪态容¨“。事实主,若莱因素对机械系统失效有较大的影响,则:敝设计制造过程中就黉严格加以控制,使其变化较小以保证结构有足够的安全可靠性;反之,如果莱因素的变异性对撬械系统可靠性酶影响不显著,则柱进行机械系统可靠饿设计时,就可以把它当作确定量值处理以减少随机变量的数豳。对反映这种不确定性的机械系统可靠性灵敏度进行研究,给蹴一个用以确定设计参数的改变对机械系统可靠性影响的可靠性灵敏度计算方法是十分必要和璧要的,从黼为机械系统的设计、制造、使用和评估提供合理和可靠的理论依据。目前,单一失效模式的机械可靠性灵敏度设计方法已有很大进展t““,丽在实际工程中机械零部件发垒多种失效模式的情况是菲常蚤遍的。擎一失效模式的机械可靠性灵敏度设计方法只考虑主要失效模式,忽略次要失效模式,但实际工程中次要失效模式是客瓿存在的,跌瑟规藏零部俸的安全牲能没蠢褥爨充分的保障。既娶考虑主要失效模式对机械町靠性的影响,叉瑟考虑次要失效模式对机械可靠性的影响,仅仅用★审嚣簿±赢秘警基金资秘磺毽《壤号:2005038593{收稿日期:2008年lO月囹2009/￥单一失效模式的机械可靠性灵敏度设计方法悬不能实现的,因此必须进行多失效模式的机械系统可靠性灵敏痍设计方法的研究。本文采用机械系统可靠性理论和灵敏度分析方法,研究多失效模式的机械系统可靠性灵敏度设计同蘧,提出多失效模式的枧械系统可靠性灵敏魔设计方法。.1机械系统可靠性设计在实际工稷中,机械零部件的失效,绝大部分是由多种失效模式弓l起的。因此考虑多失效模式的机械系统可纛性设计方法,一直是入魏所关注的闷题。一般薅言,机械系统可分为串联系统、并联系统和混联系统。串联系统是指只甍有一个元件失效,就不能完成其规定功能的系统。并联系统魑指所有元件都失效,整体才失效的系统。混联系统是融串联系统和并联系统混合连接而成的各种系统。混联系统可靠度的计算,是先求出其中部分系统(并联或蹬联的可靠度,将熬个系统转化为等效的单纯系统(南联或并联>,扶孬求毽系统的可靠度。本文只研究机械串联系统的可靠性设计理论及其方法。考虑具有拜个失效穰_忒酶橇械系统,第i个失效模式的状态函数为:舒(X=舻(Xl,兄,⋯,‰i=(1,2,⋯,,1(1枧械系统欹态丞数先:g(X=g(Xt,恐,⋯,‰(2机械制造47卷第s剪期盘万方数据根据可靠度的定义,机械系统的口】鼯度司表琢为:贰=尹≤gl》0,gz>0,⋯,昼>9》=j。⋯j。A(g-,92,⋯,g.dgld鼢⋯dg.(3,式中:菇(g,,92,⋯,骆为系统状态亟数g{鳓=g(置,...
