【摘要】：對于工程中的大多數系統(tǒng),組成系統(tǒng)的各零件處于同一隨機載荷環(huán)境下,它們的失效一般不是相互獨立的。相關失效是系統(tǒng)可靠性問題的重要內容之一。對機械系統(tǒng)而言,“相關”是其失效的普遍特征。忽略系統(tǒng)失效的相關性,簡單地在系統(tǒng)各部分失效相互獨立的假設下進行系統(tǒng)可靠性分析與計算,常常會導致過大的誤差,甚至得出錯誤的結論。因此,在進行機械系統(tǒng)的可靠性建模中,要考慮失效相關性對系統(tǒng)可靠性的影響。 在系統(tǒng)各零件所受應力、強度均服從威布爾分布的條件下,本文根據隨機變量抽樣原理,提出了在可靠性干涉模型中進行載荷歸一化處理的方法。借助載荷歸一化原理建立系統(tǒng)層靜態(tài)可靠性評價模型。 在系統(tǒng)靜態(tài)可靠性評價模型的基礎上,考慮載荷作用次數、零件強度退化兩個因素對系統(tǒng)可靠性的影響,建立系統(tǒng)動態(tài)可靠性評價模型。具體研究思路如下： (1)只考慮強度退化對系統(tǒng)可靠性的影響。認為腐蝕造成的強度退化服從冪函數或指數函數規(guī)律,以靜態(tài)模型為基礎推導得到只考慮強度退化時系統(tǒng)動態(tài)可靠性模型。 (2)只考慮載荷作用次數對系統(tǒng)可靠性的影響。用順序統(tǒng)計量理論建立隨機載荷多次作用時等效載荷的累積分布函數和概率密度函數。以靜態(tài)模型為基礎建立強度不退化或退化不明顯時隨機載荷多次作用下的系統(tǒng)動態(tài)可靠性模型。 (3)同時考慮載荷作用次數和強度退化兩個因素對系統(tǒng)可靠性的影響。在恒幅循環(huán)應力作用下,強度以對數規(guī)律退化,剩余強度與應力循環(huán)次數滿足某個方程。如果工作載荷是恒幅循環(huán)應力,以載荷幅值的概率密度函數表征載荷大小的隨機性,載荷作用n次系統(tǒng)可靠度等于載荷第n次作用時系統(tǒng)不失效的概率。然而,大多機械結構承受隨機載荷。本文利用隨機載荷歷程樣本當量值(當量應力幅)的分布代替恒幅循環(huán)應力作用下載荷幅值的分布,根據順序統(tǒng)計量理論以零件強度分布表示系統(tǒng)強度分布。根據載荷—強度干涉模型建立體現(xiàn)載荷作用次數和強度退化共同對系統(tǒng)可靠度影響的系統(tǒng)可靠度評價模型。 本文采用蒙特卡羅方法對所有模型進行驗證,并編制了相應軟件應用模型分析復雜系統(tǒng)可靠性。
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TH17;TP311.52

【參考文獻】

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本文編號：2665486