机械产品可靠性设计与分析技术研究

摘要

机械产品可靠性设计是解决机械产品可靠性的重大课题.该文研究的目的是在总结、归纳工程经验的基础上,研究目前机械可靠性设计中突出的重要技术问题,为武器装备研制过程中开展机械产品的可靠性设计与分析,指导型号可靠性工作,提供实用方法和技术支持.该文研究的主要内容包括国内外机械可靠性设计与分析研究状况、机械可靠性参数、设计步骤、可靠性设计方法、软件开发、应用事例等六个方面.采用从在研型号中提出机械可靠性问题的研究方法,有针对性地逐个开展研究,再将研究成果应用到在研型号的可靠性工程中,解决实际问题.结合重点武器装备研制过程中出现的机械可靠性设计问题,对该文提出的方法进行了应用研究,并进行了试验.试验结果证明了该文研究成果比较适用于工程实际,不仅具有实用的理论价值,而且具有良好的推广应用前景和价值.

目录

文摘

英文文摘

资助

声明

第一章绪论

1.1概述

1.2机械可靠性设计与传统机械设计之间的关系

1.2.1传统机械设计的优点和局限

1.2.2机械可靠性设计与分析

1.2.3机械可靠性设计与传统机械设计之间的关系

1.3国内外机械可靠性研究现状及动态

1.3.1应力－强度干涉模型

1.3.2结构可靠性模型

1.3.3故障率预计模型

1.3.4俄罗斯主要机械可靠性学者的观点

1.3.5日本科技联盟和机械可靠性学者的观点

1.3.6国内机械可靠性设计技术研究现状

1.4本文研究的意义和主要内容

1.5小结

第二章机械产品可靠性参数、设计步骤研究

2.1机械产品可靠性参数概述

2.2机械系统、部件的可靠性参数

2.2.1可靠性通用参数－可靠度、累积失效概率

2.2.2可靠性重要参数－可靠寿命

2.2.3可靠性常用参数－平均寿命、平均故障间隔时间

2.2.4可靠性常用参数－失效率

2.3机械零件的可靠性参数

2.4国内外关于机械产品可靠性设计步骤研究综述

2.4.1D.Kececioglu提出的机械零件可靠性设计的15个步骤

2.4.2日本横河电机公司的可靠性设计程序

2.4.3前苏联P.B.将机械产品的可靠性设计步骤

2.4.4国内学者看法

2.5机械产品可靠性设计步骤

2.6小结

第三章机械产品系统可靠性预计方法研究

3.1机械系统可靠性特点

3.2现有机械系统可靠性预计模型存在的问题

3.3机械传动系统可靠性预计模型改进

3.4基于寿命下的机械系统可靠性预计模型

3.5小结

第四章动强度可靠性设计与分析模型研究

4.1动强度衰减模型

4.2动强度可靠性设计与分析模型

4.3可靠度计算方法

4.4静强度可靠性设计与分析技术

4.4.1单向静应力作用下塑性材料的可靠度设计技术研究

4.4.2复合静应力作用下塑性材料零件的可靠性设计技术研究

4.4.3复合静应力作用下脆性或低塑性材料零件的可靠性设计技术研究

4.5小结

第五章疲劳强度的可靠性设计与分析技术研究

5.1稳定变应力下机械零件的疲劳强度可靠性设计方法

5.1.1单向应力状态的疲劳强度可靠性设计方法

5.1.2复合应力状态下疲劳强度可靠性设计

5.2规律性非稳定变应力下机械零件的疲劳强度可靠性计算

5.2.1等效稳定变应力和寿命系数计算

5.2.2非稳定变应力下安全系数计算步骤

5.2.3非稳定变应力下可靠度计算

5.3小结

第六章机械可靠性设计模拟技术及软件开发

6.1概述

6.2蒙特卡罗模拟方法的收敛性、误差及特点

6.3随机数的产生及其检验

6.4随机变量抽样

6.4.1随机数的产生方法

6.4.2随机变量抽样

6.4.3蒙特卡罗法确定随机变量分布

6.5利用蒙特卡罗模拟法求解可靠度的方法

6.5.1直接求解可靠度的方法

6.5.2采用求定积分的抽样方法计算可靠度

6.5.3适应蒙特卡罗模拟法

6.6机械产品可靠性设计与分析软件开发

6.6.1软件概要

6.6.2系统配置

6.6.3软件结构

6.7小结

第七章应用实例研究

7.1机械可靠性定量设计与分析技术应用研究

7.1.1应用研究一

7.1.2应用研究二

7.2机械可靠性定性技术应用研究

7.2.1应用案例一：发动机气缸盖断裂

7.2.2应用案例二：高低机支臂焊缝开裂

7.2.3应用案例三：××碗形垫断裂

7.2.4应用案例四：托带轮断裂

7.3结论

第八章结论

参考文献

致谢

作者简历

攻读博士期间发表的论著、获奖情况等