基于公理设计的可靠性设计方法研究

摘要

公理设计理论为设计者提供了一个基于逻辑和理性思维过程的理论基础来改进设计活动。利用公理设计理论可增强设计的创造性、减少设计的复杂性、提高设计方案的可靠性。当可靠性设计不能满足独立公理,系统的可靠性会降低,产品的功能就会出现耦合现象。当可靠性设计不满足信息公理,许多可能影响可靠性的随机因素会被带入系统设计,这可能会给系统带来很多不稳定因素。
　　本文借鉴国内外相关研究成果,探讨公理设计与可靠性的内在统一关系,研究基于公理设计的可靠性设计方法,为可靠性设计提供一种新的研究途径。主要研究内容如下:
　　首先,分析了可靠性设计的与公理设计的统一关系。深入分析了公理设计与稳健可靠性、耦合设计类型、设计参数等的影响,进而分析公理设计应用于可靠性设计的条件。
　　其次,深入了研究设计阶段公理化可靠性的实现方法。提出了基于公理设计的通用产品可靠性度量方法,以线性独立非耦合设计类型为例,详细分析了各个设计参数的可靠度计算模型。最后,用实例详解了该可靠性度量数学模型的使用方法。
　　最后,针对失效模式与影响分析的不足,提出了基于公理设计的失效模式与影响分析的可靠性评估方法。首先利用独立公理,获得完整的产品功能和设计参数,再利用信息公理获得失效评估值,进而确定影响系统可靠性的关键参数,并提出可靠性优化的改进方案。通过实例试验了该方法能够有效地提高产品失效模式分析的效率,进而提高产品可靠性。

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引言

1 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 公理设计理论概述

1.3 可靠性设计方法研究进展

1.4 论文的主要研究内容

2 公理设计与可靠性设计统一关系分析

2.1 基于公理设计的产品质量设计流程分析

2.2 公理设计与稳健可靠性设计的关系分析

2.3 耦合设计与可靠性设计的关系分析

2.4 设计参数与可靠性的关系分析

2.5 基于独立公理的可靠性设计条件分析

2.6 本章小结

3 公理化可靠性度量方法研究

3.1 设计阶段的公理化可靠性度量方法

3.2 线性独立非耦合设计的可靠性度量

3.3 实例研究

3.4 本章小结

4 基于公理设计的失效模式与影响分析方法

4.1 失效模式与影响分析研究

4.2 传统RPN的不足

4.3 基于公理设计的失效模式与影响分析方法

4.4 实例研究

4.5 本章小结

5 总结与展望

5.1 研究总结

5.2 研究展望

参考文献

致谢

附录：攻读硕士学位期间发表的部分学术论著