本文關(guān)鍵詞：基于性能退化數(shù)據(jù)的金屬橡膠隔振器壽命及可靠性分析

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【摘要】：金屬橡膠材料是一種非線性的阻尼材料,以金屬橡膠為材料的隔振器具有阻尼性能好、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、不易老化、可調(diào)節(jié)剛度等特點(diǎn),目前已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)金屬橡膠力學(xué)性能的研究已經(jīng)比較成熟,然而隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,對(duì)金屬橡膠的壽命以及可靠性的要求也越來(lái)越高。本課題以管道支承用金屬橡膠隔振器為研究對(duì)象,開(kāi)展隨機(jī)振動(dòng)條件下的基于性能退化數(shù)據(jù)的金屬橡膠隔振器的壽命預(yù)測(cè)及可靠性分析。目的是研究金屬橡膠元件參數(shù)以及工作應(yīng)力對(duì)金屬橡膠隔振器隔振性能以及壽命的影響,并且以性能退化數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立金屬橡膠隔振器的可靠性模型。本課題在靜態(tài)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,研究了金屬橡膠隔振器的靜力學(xué)特性,確定了金屬橡膠隔振器的壽命影響因素。通過(guò)理論及有限元仿真得到了金屬橡膠元件彎曲狀態(tài)下的應(yīng)力分布。分析了元件參數(shù)對(duì)金屬橡膠的遲滯特性、阻尼特性以及剛度特性的影響,給出了不同參數(shù)金屬橡膠元件能量耗散系數(shù)、靜應(yīng)力以及剛度的計(jì)算公式。在動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,研究了金屬橡膠隔振器的動(dòng)力學(xué)特性。通過(guò)建立金屬橡膠隔振器的等效動(dòng)力學(xué)模型分析了正弦激勵(lì)和隨機(jī)振動(dòng)下的輸出響應(yīng)。通過(guò)動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)分析了金屬橡膠隔振器在正弦激勵(lì)以及隨機(jī)振動(dòng)下的隔振性能,并探究元件參數(shù)對(duì)隔振性能的影響。通過(guò)疲勞壽命實(shí)驗(yàn)得到了各參數(shù)元件在不同應(yīng)力下的性能退化數(shù)據(jù)。根據(jù)疲勞壽命實(shí)驗(yàn)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),建立了一種基于性能退化數(shù)據(jù)的壽命預(yù)測(cè)模型,提出局部退化序列的概念,利用貝葉斯相關(guān)理論得到各參數(shù)元件在不同應(yīng)力下的全局壽命預(yù)測(cè)。在此基礎(chǔ)上得到基于單因素以及多因素耦合的壽命擬合公式。在疲勞壽命實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,提出了基于退化軌跡的可靠性評(píng)估方法,通過(guò)算例分析得到某樣品元件的可靠度曲線;提出了基于性能退化量的可靠性評(píng)估方法,并將可靠度評(píng)估結(jié)果與基于退化軌跡的評(píng)估方法進(jìn)行對(duì)比;提出基于多性能參數(shù)的可靠度評(píng)估方法,即在可靠性分析中考慮不同性能參數(shù)之間的相關(guān)性。
【關(guān)鍵詞】：金屬橡膠隔振器 隨機(jī)振動(dòng) 性能退化數(shù)據(jù) 壽命預(yù)測(cè) 可靠性分析
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB535.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題來(lái)源及研究的背景和意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與分析11-15
• 1.2.1 金屬橡膠技術(shù)國(guó)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 金屬橡膠技術(shù)國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 基于性能退化的可靠性理論研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.4 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述的分析15
• 1.3 課題的主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 第2章 金屬橡膠隔振器靜力學(xué)特性研究17-35
• 2.1 引言17
• 2.2 實(shí)驗(yàn)件及靜態(tài)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)17-19
• 2.3 彎曲應(yīng)力分析19-22
• 2.3.1 彎曲應(yīng)力的理論分析19-20
• 2.3.2 彎曲應(yīng)力的有限元仿真分析20-22
• 2.4 靜態(tài)特性實(shí)驗(yàn)研究22-34
• 2.4.1 等效接觸面積的計(jì)算23
• 2.4.2 金屬橡膠隔振器的遲滯回線23-26
• 2.4.3 金屬橡膠隔振器阻尼特性分析26-30
• 2.4.4 金屬橡膠隔振器的剛度特性分析30-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第3章 金屬橡膠隔振器動(dòng)力學(xué)特性研究35-53
• 3.1 引言35
• 3.2 金屬橡膠隔振器的等效動(dòng)力學(xué)模型35-39
• 3.2.1 諧波激勵(lì)下的振動(dòng)分析36-38
• 3.2.2 隨機(jī)振動(dòng)下均方根加速度響應(yīng)分析38-39
• 3.3 動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)下金屬橡膠隔振器隔振性能分析39-45
• 3.3.1 動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)參數(shù)的確定39-40
• 3.3.2 正弦激勵(lì)下金屬橡膠隔振器隔振性能分析40-43
• 3.3.3 隨機(jī)振動(dòng)下金屬橡膠隔振器隔振性能分析43-45
• 3.4 加速疲勞壽命實(shí)驗(yàn)下性能退化數(shù)據(jù)分析45-52
• 3.4.1 疲勞壽命實(shí)驗(yàn)的基本假設(shè)45-46
• 3.4.2 疲勞壽命實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程46-48
• 3.4.3 金屬橡膠隔振器的性能退化數(shù)據(jù)分析48-52
• 3.5 本章小結(jié)52-53
• 第4章 金屬橡膠隔振器的壽命預(yù)測(cè)模型53-68
• 4.1 引言53
• 4.2 性能退化數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)模型53-62
• 4.2.1 性能退化數(shù)據(jù)的建模思路53-54
• 4.2.2 性能退化數(shù)據(jù)的退化序列研究54-56
• 4.2.3 基于性能退化數(shù)據(jù)的壽命預(yù)測(cè)56-59
• 4.2.4 算例分析59-62
• 4.3 金屬橡膠隔振器的壽命預(yù)測(cè)公式62-67
• 4.3.1 疲勞壽命實(shí)驗(yàn)結(jié)果62-63
• 4.3.2 壽命預(yù)測(cè)公式的建立63-67
• 4.4 本章小結(jié)67-68
• 第5章 金屬橡膠隔振器隔振性能的可靠性分析68-84
• 5.1 引言68
• 5.2 基于退化軌跡的可靠性模型68-73
• 5.2.1 基于退化軌跡的可靠性分析過(guò)程68-69
• 5.2.2 性能退化數(shù)據(jù)的退化模型69-70
• 5.2.3 失效壽命的可靠性評(píng)估70
• 5.2.4 算例分析70-73
• 5.3 基于性能退化量的可靠性模型73-77
• 5.3.1 基于性能退化量的可靠性分析過(guò)程73-74
• 5.3.2 算例分析74-77
• 5.4 基于多性能參數(shù)退化數(shù)據(jù)的可靠性分析77-82
• 5.4.1 多性能參數(shù)退化數(shù)據(jù)的可靠性建模過(guò)程77-79
• 5.4.2 算例分析79-82
• 5.5 本章小結(jié)82-84
• 結(jié)論84-86
• 參考文獻(xiàn)86-90
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果90-92
• 致謝92

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