【摘要】： 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,可靠性水平的高低關(guān)系到產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力,只有高可靠性的產(chǎn)品,才能在國(guó)內(nèi)、國(guó)外市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)中取勝。設(shè)備的可靠性越高,所需的經(jīng)費(fèi)就越高,設(shè)備在運(yùn)行中難免會(huì)出現(xiàn)故障,其維修與更新也需要一定的費(fèi)用。在現(xiàn)實(shí)中,我們不可能只注意追求高可靠性而忽略經(jīng)費(fèi)的高投入問(wèn)題。因此探討合理的維修對(duì)機(jī)械可靠性的影響,設(shè)備經(jīng)濟(jì)性與可靠性的優(yōu)化,制定最優(yōu)的維修規(guī)程與制度很有必要。 首先,通過(guò)分析故障理論和維修理論,根據(jù)機(jī)械故障發(fā)生規(guī)律,探討設(shè)備故障率曲線的基本形式,研究機(jī)械故障的不同規(guī)律。在探討維修類型時(shí),考慮不同維修方式對(duì)機(jī)械可靠性恢復(fù)造成的影響,引入役齡修復(fù)因子和故障率遞增因子的混合式故障率演化規(guī)則,來(lái)反映預(yù)防維修活動(dòng)前后系統(tǒng)性能的動(dòng)態(tài)變化。 其次,根據(jù)系統(tǒng)可靠性邏輯組合,利用引入役齡修復(fù)因子和故障率遞增因子所建立的混合式故障率模型,應(yīng)用蒙特卡羅仿真方法分別對(duì)單系統(tǒng)、并聯(lián)系統(tǒng)和混聯(lián)系統(tǒng)的故障率進(jìn)行研究。 最后,傳統(tǒng)的預(yù)防性維修往往采用周期性檢修的方法,針對(duì)其維護(hù)周期T自始至終是相等這一不符合系統(tǒng)特性的缺點(diǎn),對(duì)于存在經(jīng)濟(jì)相關(guān)性的復(fù)雜系統(tǒng),建立以系統(tǒng)預(yù)防維修費(fèi)用率最小化為目標(biāo),系統(tǒng)可靠度為約束,在有限時(shí)間區(qū)間內(nèi)的預(yù)防性維修優(yōu)化模型。通過(guò)引入役齡回退因子對(duì)預(yù)防維修活動(dòng)前后系統(tǒng)性能的動(dòng)態(tài)變化來(lái)反映復(fù)雜系統(tǒng)中存在的維修經(jīng)濟(jì)相關(guān)性,在該模型中考慮了修復(fù)性維修成本、預(yù)防性維修成本和生產(chǎn)損失成本,并考慮了實(shí)際預(yù)防維修中的不完備性,還充分考慮到時(shí)間段內(nèi)幾次完整預(yù)防性維修周期加維修時(shí)間后剩余時(shí)間產(chǎn)生的維修費(fèi)用。最后以產(chǎn)品故障模型服從威布爾分布為例,利用遺傳算法對(duì)其預(yù)防維修周期進(jìn)行優(yōu)化求解,這對(duì)于工程應(yīng)用具有一定的使用價(jià)值。
【圖文】：

34圖4.3 單元件事后維修故障率曲線圖從曲線的形狀可以看出，隨著仿真時(shí)間的增加，維修如新的故障率曲線逐漸趨于直線，而考慮不同維修程度的故障率逐漸遞增。對(duì)于維修如新情況，將元件的威布爾參數(shù)帶入可修系統(tǒng)（維修如新）的平均故障間隔時(shí)間的計(jì)算公式： =+Γ+kMTBFab11得： MTBF = 90.64h；又因?yàn)槭?1 =kbtbkλ ，所以故障率λ 的理論值應(yīng)為：λ≈0.02822取后五位數(shù)中與真實(shí)值之差最大的值 0.026671λ =，其誤差是：5.492%0.028220.028220.026671= = λλλ可見，實(shí)際值基本上還是接近于真實(shí)值，從而驗(yàn)證了蒙特卡羅方法的正確性。4.3.2 兩元件并聯(lián)事后維修系統(tǒng)假設(shè)系統(tǒng)由兩個(gè)元件 A、B 并聯(lián)而成，故障是隨機(jī)出現(xiàn)的，當(dāng)元件發(fā)生故障時(shí)?

α 表示役齡修復(fù)因子，β 表示故障率遞增因子。由此可以看出，并聯(lián)系統(tǒng)提高了系統(tǒng)的可靠性。圖4.4 兩元件并列事后維修的故障率曲線圖4.3.3 三元件的混聯(lián)系統(tǒng)假設(shè)系統(tǒng)由 3 個(gè)元件組成，其中元件 A 與 B 并聯(lián)，，然后與 C 串聯(lián)，各元件服從威布爾分布。各元件的參數(shù)值如表 4.1 所示。用上面所述的仿真方法，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，故障的元件再被更換，仿真 6000次，利用式(2.14)計(jì)算系統(tǒng)的故障率，如圖 4.5 所示，其中，S 代表系統(tǒng)的故障率曲線
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TH17

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1 李芬;;機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J];才智;2011年17期

2 高仲t

本文編號(hào)：2593085