【摘要】：對(duì)于工程中的大多數(shù)系統(tǒng),組成系統(tǒng)的各零件處于同一隨機(jī)載荷環(huán)境下,它們的失效一般不是相互獨(dú)立的。相關(guān)失效是系統(tǒng)可靠性問(wèn)題的重要內(nèi)容之一。對(duì)機(jī)械系統(tǒng)而言,“相關(guān)”是其失效的普遍特征。忽略系統(tǒng)失效的相關(guān)性,簡(jiǎn)單地在系統(tǒng)各部分失效相互獨(dú)立的假設(shè)下進(jìn)行系統(tǒng)可靠性分析與計(jì)算,常常會(huì)導(dǎo)致過(guò)大的誤差,甚至得出錯(cuò)誤的結(jié)論。因此,在進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)的可靠性建模中,要考慮失效相關(guān)性對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響。 在系統(tǒng)各零件所受應(yīng)力、強(qiáng)度均服從威布爾分布的條件下,本文根據(jù)隨機(jī)變量抽樣原理,提出了在可靠性干涉模型中進(jìn)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(píng)價(jià)模型。 在系統(tǒng)靜態(tài)可靠性評(píng)價(jià)模型的基礎(chǔ)上,考慮載荷作用次數(shù)、零件強(qiáng)度退化兩個(gè)因素對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響,建立系統(tǒng)動(dòng)態(tài)可靠性評(píng)價(jià)模型。具體研究思路如下： (1)只考慮強(qiáng)度退化對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響。認(rèn)為腐蝕造成的強(qiáng)度退化服從冪函數(shù)或指數(shù)函數(shù)規(guī)律,以靜態(tài)模型為基礎(chǔ)推導(dǎo)得到只考慮強(qiáng)度退化時(shí)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)可靠性模型。 (2)只考慮載荷作用次數(shù)對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響。用順序統(tǒng)計(jì)量理論建立隨機(jī)載荷多次作用時(shí)等效載荷的累積分布函數(shù)和概率密度函數(shù)。以靜態(tài)模型為基礎(chǔ)建立強(qiáng)度不退化或退化不明顯時(shí)隨機(jī)載荷多次作用下的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)可靠性模型。 (3)同時(shí)考慮載荷作用次數(shù)和強(qiáng)度退化兩個(gè)因素對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響。在恒幅循環(huán)應(yīng)力作用下,強(qiáng)度以對(duì)數(shù)規(guī)律退化,剩余強(qiáng)度與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)滿足某個(gè)方程。如果工作載荷是恒幅循環(huán)應(yīng)力,以載荷幅值的概率密度函數(shù)表征載荷大小的隨機(jī)性,載荷作用n次系統(tǒng)可靠度等于載荷第n次作用時(shí)系統(tǒng)不失效的概率。然而,大多機(jī)械結(jié)構(gòu)承受隨機(jī)載荷。本文利用隨機(jī)載荷歷程樣本當(dāng)量值(當(dāng)量應(yīng)力幅)的分布代替恒幅循環(huán)應(yīng)力作用下載荷幅值的分布,根據(jù)順序統(tǒng)計(jì)量理論以零件強(qiáng)度分布表示系統(tǒng)強(qiáng)度分布。根據(jù)載荷—強(qiáng)度干涉模型建立體現(xiàn)載荷作用次數(shù)和強(qiáng)度退化共同對(duì)系統(tǒng)可靠度影響的系統(tǒng)可靠度評(píng)價(jià)模型。 本文采用蒙特卡羅方法對(duì)所有模型進(jìn)行驗(yàn)證,并編制了相應(yīng)軟件應(yīng)用模型分析復(fù)雜系統(tǒng)可靠性。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TH17;TP311.52

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2665486