一、机械零件强度可靠性设计方法探讨（论文文献综述）
常青青[1]（2021）在《采煤机盘式制动器可靠性分析研究》文中研究指明盘式制动器是采煤机运行的重要部件,对其进行可靠性分析有助于提高采煤机运行的可靠性、有效减少安全隐患。本文以采煤机制动器为研究对象,对其进行结构可靠性分析,热-机耦合可靠性分析和系统故障树分析。论文主要研究工作如下:（1）采煤机盘式制动器的结构可靠性分析:建立采煤机液压盘式制动器的结构有限元模型,并基于所构建的有限元模型对其进行结构分析,从而求解给定参数下采煤机液压盘式制动器制动盘的最大应力。采用随机参数对采煤机盘式制动器系统的不确定性进行描述,运用ANSYS workbench的六西格玛模块对盘式制动器制动盘进行可靠性分析。（2）采煤机盘式制动器的热-机耦合可靠性分析:建立采煤机盘式制动器的热-机耦合有限元模型,求解给定参数下采煤机盘式制动器的最大温度值。为对采煤机盘式制动器进行热可靠性分析,通过多项式响应面法构建了采煤机盘式制动器的热-机耦合功能函数的代理模型。通过对构建的响应面模型进行分析得出:制动载荷和摩擦系数是对采煤机盘式制动器中制动盘温度影响最大的两个因素。最后采用正态分布描述结构中的不确定参数,从而对盘式制动器进行热机耦合可靠性分析。（3）采煤机盘式制动器的故障树分析:对采煤机盘式制动器主要部件的故障模式及其对系统功能的严酷度进行分析,对整个制动器进行故障影响及原因分析。基于故障树函数结构理论建立盘式制动器的故障树模型,分别运用最小割集法对故障树模型进行了定性和定量分析,给出盘式制动器的系统失效概率及底事件的概率重要度。
李春伟[2]（2021）在《基于通用生成函数的重型数控镗铣床可靠性分析》文中研究指明重型数控机床作为制造业的重要基础设备,为国防、军工、航天等关系到国家安全和民生的领域提供了装备保障和技术支撑,其加工制造水平直接影响到制造业的进步。虽然我国数控机床在技术水平方面有了明显的提高,但与国外成熟的机床相比较,依然存在着许多可靠性问题,如故障频发、故障原因难以跟踪、加工精度低等。因此,对重型数控机床的可靠性研究有着重要意义。由于缺乏历史数据、无法对机床开展大量的可靠性试验、收集到的可靠性信息不足和机床工作环境的变化等因素的影响,导致机床存在大量的不确定性,子系统在运行过程中表现出多个性能状态。本文就对机床中存在的不确定性、多态性展开研究,详细内容如下:（1）在对整机工作原理和功能结构分析的基础上,子系统划分,为开展后续的机床可靠性分析工作奠定基础。通过对维修数据的分析,找出了机床的主要故障模式和常见故障子系统,作为本文的主要研究对象。（2）基于通用生成函数的铣轴结构可靠性分析。通过故障分析机械零部件故障是重型数控镗铣床的主要故障模式,铣轴故障是机械零部件的主要故障。通过对重型数控机床的铣轴进行分析,影响铣轴可靠性的各种不确定性因素和量化方式,构建基于通用生成函数的铣轴结构可靠性分析模型。（3）重型数控镗铣床铣轴疲劳强度灵敏度分析。针对铣轴的疲劳强度模型,对影响铣轴疲劳强度的基本变量进行局部灵敏度分析和全局灵敏度分析,得到影响铣轴疲劳强度影响最大的因素。（4）对重型数控镗铣床进给控制系统进行可靠性分析。针对该机床故障频发子系统,进行多状态系统的可靠性分析,运用马尔科夫模型建立部件的状态退化过程,并对部件退化参数存在的不确定性采用证据理论进行量化,运用条件信任似然表对系统的可靠度进行计算。并将证据理论引入到传统Birnbaum重要度分析方法中,在考虑部件退化参数不确定时,对部件重要度进行分析得到部件重要度区间,并对部件重要度进行排序,识别整个系统的薄弱环节。
郭正阳[3]（2020）在《动车组传动齿轮多失效模式的可靠性分析》文中研究说明动车组传动齿轮作为牵引传动系统中的重要组成部分,其主要作用是传递电机产生的运动和转矩,用以驱动列车行驶。在此过程中,由于列车长期服役在复杂随机-载荷环境中,致使传递齿轮极易产生失效,并最终对其安全可靠运行产生一定影响。此外,在当前传动齿轮设计与分析中虽然考虑了各种失效模式及其可靠性,但仅对失效导致的直接后果进行分析,如:接触应力增大、齿轮振动加剧、传递效率降低等,较少地研究失效模式及其相关性对可靠性的影响,以致对失效引起的齿轮可靠度变化认识不够。为此,本文从多失效模式下的静态可靠性和失效相关性下动态可靠性两个角度出发,探究了传动齿轮的主要失效模式及其相关性对可靠性的影响,以期深入了解静/动态可靠性的变化趋势。在此基础上,考虑传动齿轮多工况特性对其失效模式的影响,提出了多工况下的齿轮修形优化设计方法,进一步提升了传动齿轮的可靠性。主要工作如下:首先,为探究传动齿轮在多失效模式下的结构性能,提出一种基于多失效模式的传动齿轮静态可靠性分析方法。通过对传动齿轮各失效模式的分析,确定对其危害较大的失效模式。在此基础上,建立相应的结构功能函数,运用Monte Carlo抽样得到其概率分布。基于MATLAB计算失效模式间的相关性矩阵,构建多失效模式相关的可靠性模型,计算传动齿轮可靠度,并进一步对失效模式及其随机变量进行了灵敏度分析。研究表明:失效模式相关性对传动齿轮可靠性有重要影响,其中齿面接触疲劳及其相关随机变量对传动齿轮可靠度影响最大。其次,考虑失效模式间的相关性和时间对可靠度的影响,研究了基于失效相关性的传动齿轮动态可靠性。依据实际载荷工况建立传动齿轮的动力学仿真模型,计算齿轮接触应力-时间历程,并利用雨流计数法对其进行统计处理。通过编制12级载荷谱,计算了随机载荷多次作用下的等效载荷,并对其概率密度分布进行了对比分析。此外,利用Frank Copula函数描述接触疲劳和弯曲疲劳失效模式间的相关性,并综合上述分析,建立了传动齿轮的动态可靠性分析模型,并对其进行了求解。研究表明:单失效模式下,接触疲劳失效随时间变化导致的可靠度降低程度高于弯曲疲劳失效;考虑失效相关性下的可靠度值随时间的变化高于不考虑相关失效,说明不考虑失效相关性时的可靠性分析结果偏于保守。最后,为降低失效发生概率,对多工况下的传动齿轮进行修形优化设计。以扭矩为载荷指标将传动齿轮实际运行工况转化为多工况载荷进行加载,分析得到齿面接触应力、齿面载荷分布及传动误差。选取齿廓和齿向并行的综合修形方法,将修形参数和扭矩作为试验因素,通过正交试验获得16组试验方案,构建修形参数与接触应力间的响应面函数,利用遗传算法寻优得到各修形参数最佳值。通过对比分析修形优化前后的齿轮啮合性能,验证了优化方案的合理性。研究表明:修形优化降低了传动齿轮齿面接触应力和传动误差,齿面载荷分布也得到同步改善,从而达到了减小失效发生概率的目的。
孙逸[4]（2019）在《基于概率密度演化法的零件与系统动态可靠性研究》文中指出在机械零件与系统的可靠性计算中,由于机械设备的输入载荷、失效模式、结构特征函数等都在时间、空间和强度上存在相当大的随机性,使得最终输出的结果（包括可靠性预测）可能产生不可预知的跃动,即非线性状态。而非线性方程是非常难以求解的,这为机械零件与系统的可靠性计算工作带来了巨大的挑战与难度。所以,将非线性问题作为考量对于可靠度计算的研究发展非常重要,也是非常必要的方向。本文从机械零件多次载荷作用下的动态可靠度研究出发,结合概率密度演化理论,提出一种新的机械零件动态可靠度计算模型,并基于此讨论了一种新的机械系统可靠度计算方法,之后对系统在多种因素下的安全和风险评估以及冗余算法优化等问题进行了考察。论文的主要工作如下:1.回溯了国内外对机械可靠性研究的历史,论证了本文提出问题与所用根据的合理性。基于已有的机械零件的动态可靠度模型,结合概率密度演化理论（PDEM）,提出了可用于分析非线性系统下的动态可靠度计算模型,并采单边差分法对偏微分方程进行了数值计算。2.传统方法计算机械系统的可靠度,一般效仿电子元件可靠度计算,根据电子系统的连接逻辑将每个零件进行简单的计算,这种方法忽视了机械零件失效相关的客观存在,与工程实际并不相符。本文立足于Copula相关性理论,提出了一种将零件之间失效相关纳入系统可靠性考量的计算模型。3.由于复杂装备系统多是典型的由电子、机械、控制部分集成的系统,有结构件、电子元件、控制元件和电气设备等单元组成,因此该类系统可靠性计算必须考虑到各方面的耦合性。本文将采用层次分析法（AHP）对复杂系统进行分层结构化处理,并建立多层级可靠性评价体系,以便设计师更有效地识别系统薄弱环节、合理区别对待每个单元及其影响并开展可靠性优化设计工作。4.冗余设计通过增加备用零件以达到提升系统可靠性的目的,是一种操作便捷,成本相对低廉的设计思路。理论上,随着备用零件的增加,系统失效率可以无限接近于零,但是作为经济生产工具,严格控制其成本、安装体积和重量也十分重要。上述问题可以简化为“带边界条件的多目标算法优化”问题,随着优化目标的增多与动态环境的日趋复杂,优化结果的准确性将面临考验。本文将在机械系统冗余设计的基础上,利用粒子群算法、遗传算法、模拟退火法等智能算法,提出一种旨在寻求更准确结果的新型算法。
李正文[5]（2019）在《基于Copula函数失效相关系统的动态可靠性分析》文中研究指明载荷的不确定性、零件强度随时间退化的现象以及零件失效模式之间的相关性广泛存在于机械系统的可靠性分析中。然而在现有可靠性分析中,多为考虑载荷和零件强度不随时间变化的静态系统可靠性分析或是假设零件失效模式间彼此独立的可靠性分析。然而,忽略了零件失效模式间的相关性以及不考虑载荷和零件强度随时间变化不仅会对可靠性分析结果产生较大影响,而且与实际不符,故亟需研究考虑载荷不确定性和失效模式动态相关情况下,零件强度随时间退化时的系统动态可靠性问题。本文通过引入Copula函数来处理零件之间的动态相关问题,在分别考虑载荷具有随机性或模糊性时,对串、并联系统的动态可靠度进行了一系列研究,主要工作如下:（1）介绍了应力-强度干涉理论、模糊可靠度基本理论、Copula函数的基本理论以及常用几种Copula函数的性质,为后续的研究奠定了理论基础。（2）针对零件失效模式具有动态相关性的情况,提出了一种新的分析串、并联结构系统的动态可靠性的方法。基于随机载荷作用下零部件强度退化或不退化时零部件的动态可靠度模型,将其与Copula函数结合后构建了不同系统的动态Copula可靠度分析模型。其中采用非参数核估计-极大似然估计法估算了系统的应力-强度干涉样本的边缘分布函数值以及Copula函数的参数q,该方法可以无需事先假设或估计样本的分布规律,并能更精确的估算Copula函数的参数q;进而将各零部件动态可靠度和参数q代入所构建的各类系统的动态可靠度分析模型中,并基于差分法推导出考虑或不考虑零件强度退化时系统的动态可靠度计算模型。最后通过算例对所提方法进行了验证,并与蒙特卡洛模拟结果进行了对比,结果表明两种方法获得的系统动态可靠度和蒙特卡洛模拟结果吻合较好,从而验证了所提方法的可行性和有效性。（3）针对串、并联系统的动态模糊可靠性分析问题,提出了基于Copula函数分析串、并联系统的动态模糊可靠性的分析方法。基于模糊载荷作用下零部件模糊强度退化或不退化时零件的动态模糊可靠度模型,结合Copula函数构建了串、并联系统的动态模糊可靠度分析模型。通过kendall秩相关系数来表示Copula函数的参数,通过研究kendall秩相关系数对串、并联系统动态模糊可靠度的影响,进一步推导分析了Copula参数对串、并联系统动态模糊可靠性的影响。根据提出模型计算了相关算例中结构系统的动态可靠度,并将结果与蒙特卡洛模拟方法获得的结果进行了比较,据此选择出最适合的Copula函数类型,从而也验证所提方法的可行性,为系统的动态模糊可靠性分析提供了一种新思路。
廖映华[6]（2019）在《含行星传动的多级人字齿轮箱动力学特性及动态可靠性研究》文中指出随着浅层煤炭资源的枯竭,煤矿开采正向1千米以下的深部延伸,开采的危险系数显着提高,热害、冲击地压、煤与瓦斯突出、透水、矿压、煤层自燃等灾害不仅增加了采煤的难度,也提高了开采成本。迫切需要采用无人化智能开采技术让矿工远离危险和恶劣的作业环境,提高煤炭开采效率,达到“无人则安、减灾提效”的目的。然而要实现无人化智能开采代替人的采煤劳动,必须首先保证智能采煤装备能够在复杂工况下长期连续可靠地作业,这就需要解决重载采煤装备可靠性及高性能传动技术。采煤机截割部作为完成割煤作业的核心装置,它的性能直接影响煤层截割效率和重载采煤装备可靠性。传统的截割部摇臂齿轮箱采用直齿或斜齿传动,承载能力和功率传递密度低,使得摇臂齿轮箱笨重,容易引起摇臂变形,导致摇臂齿轮箱传动系统误差增大,啮合条件恶化,加速了截割部摇臂齿轮箱失效。为了确保摇臂具有足够的刚度,摇臂变形控制在许可范围内,达到提高采煤机寿命和可靠性的目的,论文利用人字齿轮和行星传结构紧凑、功重比大的特点,提出了一种包含一级行星传动的多级人字齿轮传动在重载冲击工况下实现采煤机截割部齿轮箱的轻量化和高性能传动,并重点对这种新型的多级人字齿轮箱在随机载荷作用下的动力学特性和可靠性开展了较全面深入的研究。因此,论文主要研究内容如下:1.复杂工况下含行星传动的多级人字齿轮传动系统的动力学模型及动力学特性分析根据人字齿轮啮合原理,综合考虑齿面摩擦、轴承变形、啮合刚度、啮合阻尼、啮合误差、齿侧间隙以及行星级均载等因素的影响,建立含行星传动的多级人字齿轮传动的平移-扭转动力学模型。通过Monte Carlo和数值计算法求解随机载荷作用下多级人字齿轮传动系统的动力学特性,获得各齿轮的弯曲和接触应力随机过程,以及各轴承的接触应力随机过程。在此基础上,研究系统外部载荷、内部激励等因素对动力学性能的影响规律,探索改善多级人字齿轮箱的工作性能和提高其可靠性有效措施。2.考虑失效相关性的含行星传动的多级人字齿轮传动系统的动态可靠度模型与分析根据疲劳损伤原理建立零件强度退化计算模型得到传动系统零部件的强度随机过程。根据应力-强度干涉理论建立了应力和强度为随机过程的单一和多失效模式下的零件可靠度模型。采用相关系数来表示失效模式间的相关关系,根据失效模式间相关系数大小将多级齿轮系统的失效模式分成多个失效无关的失效模式组,建立含行星传动的多级人字齿轮传动的动态可靠度模型,求解随机载荷作用下采煤机截割部摇臂齿轮箱动态可靠度,研究多级齿轮箱内部激励、零部件强度和动态力的分布参数的时变性、以及齿轮箱零件失效模式的相关性对可靠度的影响规律,为后续可靠性优化设计奠定了基础。3.含行星传动的多级人字齿轮箱动态可靠度灵敏度模型与分析根据动态可靠度模型中系统参数与可靠度之间的关系,由?R?（?Xi）（其中R为可靠度,Xi为某个设计参数,且Xi∈X,X为设计参数向量）推导出可靠度随系统参数变化的可靠度灵敏度函数,采用矩法或重要抽样法等数值方法进行求解,获得构成齿轮箱的齿轮和轴承的可靠度灵敏度,分析相关参数对可靠度的影响规律,找出对可靠度有显着影响的参数,为后续可靠性优化设计提供依据。4.含行星传动的多级人字齿轮箱多目标可靠性优化含行星传动的多级人字齿轮箱的结构复杂,设计参数多,常用于工况复杂,功率大的场合。为了保证系统可靠性、改善动力学特性,实现轻量化,降低制造成本和资源消耗,以传动比、各级齿轮的齿数、模数、齿宽、啮合角、螺旋角等为设计变量,以动态性能、可靠度、可靠度灵敏度和传动件体积为优化目标,以强度,人字齿轮平行轴传动啮合条件,人字齿轮行星传动的齿轮数和行星传动的传动比条件、同心条件和装配条件等为约束条件,建立多级人字齿轮箱可靠性优化模型。借助MATLAB多目标遗传算法函数求解可靠性优化模型获得多级人字齿轮箱的优化设计参数。根据优化参数和动力学模型计算优化后的动态特性,将其与优化前的动态特性进行对比,验证优化模型的正确性。5.含行星传动的多级人字齿轮箱的动态特性测试与分析依据含行星传动的多级人字齿轮箱动力学特性的测试原理和数据采集需求,提出采煤机摇臂多级人字齿轮箱动态特性测试试验平台的总体方案。基于相似性原理确定试验平台的性能参数并搭建多级人字齿轮箱动态特性测试试验平台,开展多级人字齿轮箱的动态特性测试试验研究,完成在恒转速阶跃载荷、冲击载荷和随机载荷作用下的动态特性测试,以及随机载荷作用下,不同服役时间多级齿轮箱动态特性测试及概率统计特征分析,验证提出的多级人字齿轮传动系统的动力学模型和动态可靠性理论的正确性。
刘华汉[7]（2018）在《考虑失效相关性的机械可靠性建模及应用》文中进行了进一步梳理失效相关性作为一种重要因素存在于可靠性领域,对其分析精度起着决定作用。机械产品（包括机械零件和机械系统）中存在许多引起失效相关的因素使得零件单失效模式的变量间、零件多种失效模式间及机械系统中零件失效间具有相关性而非独立。因此,本文在详细分析引起机械产品失效相关的各因素基础上,以失效相关作用下的可靠性建模难点为出发点,对失效相关作用下的机械产品静态、动态可靠性建模方法进行了一些研究,主要研究内容和结果如下:（1）机械零件的失效模式可表示为多个随机变量作用下的函数,随机变量间可能存在相关性。针对此类问题,在借鉴结构可靠性相关理论的基础上,综合运用RF变换（Rackwitz-Fiessler Transformation）、RT 变换（Rosenblatt Transformation）、改进的一次二阶矩法等相关知识,建立了变量相关的机械零件单模可靠性统一模型并提出了相关的求解算法。结果表明,变量相关性对零件单模可靠性分析结果的影响不可忽略。（2）对于单输入单输出的机械系统,认为使各零件间产生失效相关的为单一因素。针对此类问题,本文结合鞍点逼近、数值积分、条件可靠性等技术,提出了基于鞍点逼近的失效相关机械系统静态可靠性模型。其优点为:将系统可靠性求解的高维积分降为一维积分,提高了分析效率;将相关性隐含在原始方程中使其被描述的更加精确。（3）失效模式相关的零件多模静态可靠性与零件失效相关的系统静态可靠性具有许多相似特征,而不同点为前者各性能函数间含共有随机变量的个数较多,因此,统称为共享多变量的失效相关问题。本文综合运用偏最小二乘回归、响应面、拉丁超立方抽样等技术,建立了此类问题的基于修正偏最小二乘的系统静态可靠性模型。该方法对于解决隐式形式的可靠性问题更具优势,计算较小数量的原始方程即可得较高精度的值。（4）误差是引起机械零件动力学失效相关的关键因素之一,本文以一种典型机械系统-齿轮传动系统为基体,综合运用动力学微分方程、最大极值理论、顺序统计量、随机变量反变换等技术,讨论了随机误差引起的失效相关性作用下的机械系统动态可靠性模型的建立方法。利用所建模型分析了齿轮安装误差单独作用下的系统动态可靠性,明确了误差引起的失效相关性对可靠性的影响规律。（5）针对AP1000核主泵定子屏蔽构件超薄大长径比、定子铁芯结构及两者装配关系复杂等特征,提出了基于内高压成形法的精密装配方法。并将所提出的可靠性方法应用于装配效果分析,初步分析了特定条件下的装配工艺可靠性。结果表明,所设计设备可以满足定子屏蔽套精密装配需求,相关性使装配工艺性能函数间具有负的相关性。综上,针对失效相关作用下的机械可靠性建模问题,本文以引起失效相关的因素为角度将其分类研究,分别建立了变量相关的零件单模失效可靠性模型、由共享单变量引起失效相关的基于鞍点逼近原理的系统静态可靠性模型、由共享多变量引起失效相关的基于修正偏最小二乘原理的系统静态可靠性模型以及由随机误差引起失效相关的系统动态可靠性模型,并将基于修正偏最小二乘原理的系统可靠性模型应用于AP1000核主泵定子屏蔽套装配研究,取得了理论创新和实际应用成果。本文研究解决了失效相关机械产品可靠性理论研究中存在的一些问题。
赖岳华[8]（2015）在《基于失效物理的机械系统可靠性建模技术研究》文中指出由于机械零件和机械系统故障数据缺乏，具有多种故障模式、且故障模式之间和零件之间存在相关性的特点，采用基于故障数据的适用于电子设备的传统可靠性模型并不适合，因此本文着重研究了基于失效物理学的机械零件及机械系统可靠性建模理论和方法。首先，本文针对机械零件（齿轮）的两种主要的失效模式（弯曲疲劳失效和接触疲劳失效）及其失效机理，分别建立每种失效模式对应的应力与强度的物理模型，考虑各物理变量的随机性，根据应力—强度干涉理论得到两种失效模式对应的功能函数，该两个功能函数中包含多个相关的随机变量，采用全概率公式推导出该两个功能函数的联合分布，从而得到基于联合分布的考虑齿多失效模式相关性的齿轮可靠性模型。然后，对某齿轮分别采用本文提出的可靠性模型和不考虑相关性的模型等进行可靠度计算，并与Monte Carlo仿真结果进行了对比。同样，本文基于失效物理分别建立和分析了不考虑轴承失效和考虑轴承失效的行星齿轮机构可靠性模型，并同样进行实例分析与Monte Carlo仿真对比分析。最后，结果表明，无论是对于机械零件（齿轮）的可靠性建模分析还是对于机械系统（行星齿轮机构）的可靠性建模分析，当可靠性模型不考虑失效模式之间和零件之间的相关性时存在较大误差，本文提出的基于失效物理的考虑失效模式相关性的可靠性模型更准确。
付翔[9]（2014）在《汽车变速器可靠性设计规范》文中认为变速器是汽车传动系统的重要组成部件,对汽车的动力性与经济性、操纵的可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率都有直接的影响。当变速器因疲劳损耗等原因失效,将会极大地影响整车性能,甚至对人身及社会安全造成隐患。因此变速器的可靠性研究势在必行,它对整车安全性起着极为重要的作用。本文通过对常规变速器设计方法的总结与研究,将可靠性理论运用到变速器的可靠性设计中,为变速器的设计提供一种规范、可靠的设计方法。本文结合变速器的常规设计方法,将可靠性理论与方法运用到变速器的设计当中,以使所设计的变速器更加安全可靠。文章首先根据常规的变速器设计方法,确定出变速器的结构型式与常规参数,包括档位数、传动比及齿轮参数等。然后通过对变速器的常见故障模式与故障零件的分析,建立起变速器系统可靠性模型,先在独立失效假设的前提下,对变速器的系统可靠度进行可靠性分配,将可靠度分配给各主要零部件,包括齿轮、轴、花键及轴承等；再根据变速器各零件的不同失效模式,分别对变速器的不同零件进行可靠性设计；根据设计的初始结果,考虑变速器各零件的失效相关性,由系统层应力-强度干涉模型,计算设计变速器的系统可靠度,并与目标可靠度比较,通过适当的调整分配可靠度,达到可靠度分配的最优化。文章最后给出汽车变速器可靠性试验的方法与步骤；明确了变速器总成和零部件的可靠性试验方案。
郭铠源[10]（2013）在《基于可靠性的安全系数设计方法研究与软件开发》文中提出现阶段作为由传统设计向可靠性设计转型的过渡阶段,引入了可靠性安全系数的概念。本文利用与可靠性指标相对应的安全系数代替传统设计中主要靠经验公式选取的许用安全系数,并可应用于常规的机械设计方法。这种方法设计的产品既满足其可靠性指标的要求,又省去了大量繁琐复杂的可靠性计算,便于广大设计人员应用到工程实际当中。应力-强度干涉模型是机械零件可靠性分析的基础。首先,本文借助应力与强度随机变量“干涉分析”的基本思想,建立了服从不同分布类型的静强度可靠性的安全系数模型。该模型既表征了结构的可靠性要求,又反映了应力与强度的离散性。安全系数的取值随结构可靠性要求及应力与强度的参数变化而异,是针对每一具体工况计算得到的,而不是一个通用的经验固定值。传统的干涉模型只适用于载荷一次性作用的情形,而工程实际中的大多数零部件,在服役时间内都会承受随机载荷多次的作用。因此,本文研究了随机载荷作用次数对可靠性安全系数的影响,运用顺序统计量理论推导出随机载荷多次作用的等效载荷累积分布函数和概率密度函数,并进一步发展了能够科学反映指定载荷作用次数或服役时间的静强度可靠性安全系数模型。另外,对于具有多个危险点的机械零件,每个危险点都有失效的可能。本文将整个机械零件看作一个系统,而将零件中的每个危险点作为系统中的一个单元,采用系统层的可靠性分析与建模方法,结合多危险点之间失效独立和失效相关两种情况下的系统可靠性的处理方法,研究并发展了多危险点系统可靠性的安全系数设计方法。然后,将可靠性的安全系数设计理论的应用具体化,以多齿轮系统作为研究对象,应用该理论计算得到满足系统可靠性要求的齿轮轮齿上不同失效形式的危险点安全系数,验证该理论方法的合理性与可行性。最后,考虑到工程实际的需求,并增加上述研究的理论方法的应用价值,应用MATLAB平台的GUI模块编制开发了“齿轮系统安全系数设计”软件。该软件主要由设计主界面、设计信息登录、设计要求输入、结构与材料选取、系统可靠性分配与安全系数计算五个模块组成。为了验证其实用性,以某二级直齿圆柱齿轮减速器的低速级齿轮传动设计作为算例,分别从应用该软件计算与传统安全系数法选取两个方面,得到不同的安全系数,并将其代入到常规机械设计方法中得到零件的主要几何参数并做对比,验证该理论方法的正确性与优越性,为提高零件的可靠性能和节约制造成本提供了理论基础。
二、机械零件强度可靠性设计方法探讨（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、机械零件强度可靠性设计方法探讨（论文提纲范文）
（1）采煤机盘式制动器可靠性分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 液压盘式制动器可靠性与故障分析研究现状 |
| 1.3 本文研究目的和内容 |
| 2 基于ANSYS的盘式制动器结构可靠性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于ANSYS的可靠性分析方法 |
| 2.2.1 静态可靠性模型 |
| 2.2.2 可靠性分析数据基本统计处理方法 |
| 2.2.3 可靠度常用计算方法 |
| 2.3 基于ANSYS的静力学可靠性分析 |
| 2.3.1 盘式制动器的三维建模 |
| 2.3.2 制动盘静力学分析 |
| 2.3.3 制动盘可靠性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于代理模型的液压盘式制动器热-机耦合可靠性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 热量传递理论 |
| 3.2.1 温度传导方式 |
| 3.2.2 制动器内部热能交换现象 |
| 3.2.3 摩擦副内部辐射热传递现象 |
| 3.3 对流散热、热流分配系数确定 |
| 3.3.1 对流散热系数的确定 |
| 3.3.2 热流分配系数的确定 |
| 3.4 制动盘温度场分析 |
| 3.4.1 网格划分 |
| 3.4.2 热边界条件设定 |
| 3.4.3 温度场结果分析 |
| 3.5 热-机耦合失效代理模型 |
| 3.5.1 基于代理模型的可靠性分析流程 |
| 3.5.2 试验设计 |
| 3.5.3 近似函数构造及误差分析 |
| 3.6 基于代理模型的盘式制动器热-机耦合可靠性分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 液压盘式制动器故障树分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 液压盘式制动器工作原理 |
| 4.3 液压盘式制动器的FMECA |
| 4.3.1 确定严酷度等级 |
| 4.3.2 故障影响及原因分析 |
| 4.4 液压盘式制动器故障树分析流程与构建 |
| 4.4.1 故障树结构函数理论 |
| 4.4.2 故障树构建 |
| 4.5 液压盘式制动器故障树定性分析 |
| 4.6 液压盘式制动器故障树定量分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（2）基于通用生成函数的重型数控镗铣床可靠性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 数控机床可靠性国内外研究现状 |
| 1.3 不确定性量化研究现状 |
| 1.4 通用生成函数研究现状 |
| 1.5 研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 不确定性变量的通用生成函数量化方法 |
| 2.1 通用生成函数的数学描述 |
| 2.2 不同类型可靠性数据的量化方式 |
| 2.3 不同类型变量的通用生成函数表示 |
| 2.3.1 随机变量的通用生成函数表示 |
| 2.3.2 概率盒变量通用生成函数表示 |
| 2.3.3 区间变量的通用生成函数表示 |
| 2.3.4 模糊变量的通用生成函数表示 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于通用生成函数的TK6913系列重型数控镗铣床铣轴可靠性分析 |
| 3.1 TK6913系列重型数控镗铣床工作原理及子系统划分 |
| 3.1.1 TK6913系列重型数控镗铣床工作原理 |
| 3.1.2 TK6913系列重型数控镗铣床子系统划分 |
| 3.2 TK6913系列重型数控镗铣床维修数据分析 |
| 3.3 TK6913系列重型数控镗铣床铣轴可靠性 |
| 3.3.1 机床铣轴不确定性来源 |
| 3.3.2 机床铣轴各参数不确定性量化方式 |
| 3.3.3 机床铣轴混合不确定性可靠性建模 |
| 3.3.4 对多变量功能函数进行降维 |
| 3.3.5 估计多个随机变量的概率密度函数 |
| 3.3.6 机床铣轴结构可靠性分析 |
| 3.3.7 铣轴静强度可靠性分析 |
| 3.3.8 铣轴疲劳强度可靠性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 TK6913系列重型数控镗铣床铣轴疲劳强度灵敏度分析 |
| 4.1 基于蒙特卡洛法的铣轴疲劳强度可靠性局部灵敏度分析 |
| 4.1.1 基于蒙特卡洛法的可靠性灵敏度计算方法 |
| 4.1.2 铣轴疲劳强度可靠性灵敏度分析结果 |
| 4.2 基于方差灵敏度分析方法的铣轴疲劳强度可靠性全局灵敏度分析 |
| 4.2.1 基于方差的全局灵敏度分析方法 |
| 4.2.2 方差灵敏度指标的计算方法 |
| 4.2.3 铣轴疲劳强度全局灵敏度分析结果 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 重型数控镗铣床进给控制系统可靠性分析 |
| 5.1 证据理论 |
| 5.1.1 识别框架 |
| 5.1.2 质量函数 |
| 5.1.3 信任函数 |
| 5.1.4 似然函数 |
| 5.2 马尔科夫模型 |
| 5.3 退化参数的不确定性量化 |
| 5.4 重型数控镗铣床进给控制系统可靠性建模评估 |
| 5.4.1 进给控制系统结构及工作原理 |
| 5.4.2 机床进给控制系统可靠性建模 |
| 5.5 重要度分析方法 |
| 5.5.1 证据理论框架下进给控制系统Birnbaum重要度分析方法 |
| 5.5.2 基于区间可能度方法的重要度排序 |
| 5.6 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 计算程序MATLAB代码 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果 |
| 个人简历 |
（3）动车组传动齿轮多失效模式的可靠性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 机械结构静态可靠性分析现状 |
| 1.2.2 机械结构动态可靠性分析研究现状 |
| 1.2.3 相关失效下的机械结构可靠性分析现状 |
| 1.2.4 齿轮修形优化研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 1.3.1 论文的主要内容 |
| 1.3.2 论文的技术路线 |
| 本章小结 |
| 第二章 结构静/动态可靠性分析及优化设计理论基础 |
| 2.1 结构静态可靠性分析理论基础 |
| 2.1.1 静态可靠性分析基本概念 |
| 2.1.2 可靠性分析基本方法 |
| 2.2 结构动态可靠性分析理论基础 |
| 2.2.1 考虑载荷作用次数的动态可靠度理论 |
| 2.2.2 考虑强度退化的动态可靠度理论 |
| 2.3 结构优化设计理论基础 |
| 2.3.1 结构优化设计基本概念 |
| 2.3.2 结构优化设计方法 |
| 本章小结 |
| 第三章 基于多失效模式的传动齿轮静态可靠性分析 |
| 3.1 传动齿轮失效模式分析 |
| 3.2 传动齿轮可靠性分析 |
| 3.2.1 基于齿面接触强度的可靠性建模 |
| 3.2.2 基于齿根弯曲强度的可靠性建模 |
| 3.2.3 基于齿面胶合的可靠性建模 |
| 3.2.4 可靠度计算 |
| 3.3 灵敏度分析 |
| 3.3.1 失效模式可靠性灵敏度分析 |
| 3.3.2 随机变量可靠性灵敏度分析 |
| 3.4 实例分析 |
| 本章小结 |
| 第四章 考虑失效相关性的传动齿轮动态可靠性分析 |
| 4.1 传动齿轮应力-时间历程计算及其统计分析 |
| 4.1.1 基于Recurdyn的传动齿轮动力学分析 |
| 4.1.2 应力-时间历程的统计分析 |
| 4.2 随机载荷作用下的等效载荷 |
| 4.2.1 载荷谱的编制 |
| 4.2.2 随机载荷等效及其概率分布 |
| 4.3 基于Copula函数的传动齿轮失效相关性分析 |
| 4.3.1 Copula函数的定义和性质 |
| 4.3.2 传动齿轮失效相关性Copula函数的确定 |
| 4.4 传动齿轮的动态可靠性分析 |
| 4.4.1 传动齿轮结构功能函数的建立 |
| 4.4.2 传动齿轮动态可靠性分析 |
| 本章小结 |
| 第五章 多工况下传动齿轮的修形优化设计 |
| 5.1 齿轮修形原理 |
| 5.1.1 齿廓修形 |
| 5.1.2 齿向修形 |
| 5.2 最佳修形参数的确定方法 |
| 5.2.1 正交试验设计 |
| 5.2.2 多项式响应面模型 |
| 5.2.3 遗传算法 |
| 5.3 实例分析 |
| 5.3.1 多工况下传动齿轮啮合性能分析 |
| 5.3.2 传动齿轮修形优化 |
| 5.3.3 优化结果评估 |
| 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）基于概率密度演化法的零件与系统动态可靠性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第二章 动态可靠性的基本概念 |
| 2.1 应力-强度干涉模型与可靠度的定义 |
| 2.2 多次随机载荷下的动态可靠度 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于概率密度演化理论的动态可靠性研究 |
| 3.1 概率密度演化理论 |
| 3.1.1 概率守恒原理 |
| 3.1.2 经典概率密度演化方程 |
| 3.1.3 基于概率密度演化法求零件的动态可靠度 |
| 3.1.4 演化方程的数值计算 |
| 3.2 算例 |
| 3.3 系统的动态可靠度模型 |
| 3.3.1 Copula相关性理论 |
| 3.3.2 演化模型下的混合Copula系统动态可靠性 |
| 3.4 算例 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于AHP的动态可靠性方法与冗余优化算法研究 |
| 4.1 层次分析法 |
| 4.1.1 层次分析法的层次构造 |
| 4.1.2 相对重要度指标 |
| 4.2 算例 |
| 4.3 冗余优化算法 |
| 4.3.1 可靠性冗余分配 |
| 4.3.2 基本粒子群优化算法 |
| 4.3.3 权重改进型粒子群优化算法 |
| 4.3.4 混合型粒子群优化算法 |
| 4.4 算例 |
| 4.5 本章小节 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）基于Copula函数失效相关系统的动态可靠性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第二章 结构可靠性和Copula函数基本理论 |
| 2.1 可靠性基本理论 |
| 2.1.1 应力-强度干涉理论 |
| 2.2 模糊数学理论 |
| 2.2.1 模糊数学的基本介绍 |
| 2.2.2 常用的隶属函数 |
| 2.3 Copula函数理论 |
| 2.3.1 Copula函数的定义和性质 |
| 2.3.2 基于Copula函数相关测度 |
| 2.3.3 常用的Copula函数 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于概率和Copula函数失效相关随机系统动态可靠性分析 |
| 3.1 单个零件的动态可靠性模型 |
| 3.1.1 载荷顺序统计量 |
| 3.1.2 载荷多次作用下结构或零部件的动态可靠性模型 |
| 3.1.3 零件的时变可靠性模型 |
| 3.2 基于Copula函数串联系统时变动力可靠性分析 |
| 3.2.1 传统串联系统的可靠性 |
| 3.2.2 相关性失效串联系统动态可靠度的Copula计算模型 |
| 3.2.3 Copula函数参数的估计 |
| 3.2.4 算例 |
| 3.3 基于Copula函数并联系统时变动力可靠性研究 |
| 3.3.1 传统并联系统的可靠性 |
| 3.3.2 相关性失效并联系统动态可靠度的Copula计算模型 |
| 3.3.3 算例 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于Copula函数失效相关系统动态模糊可靠性分析 |
| 4.1 单个零件的动态模糊可靠度计算 |
| 4.1.1 水平截集 |
| 4.1.2 常用的截集分布 |
| 4.1.3 双状态假设模糊可靠度计算公式 |
| 4.1.4 模糊强度不退化时零件动态模糊可靠性模型 |
| 4.1.5 模糊强度退化时零件模糊可靠性模型 |
| 4.2 基于Copula函数系统动态模糊可靠性计算 |
| 4.2.1 串联系统动态模糊可靠度计算 |
| 4.2.2 并联系统动态模糊可靠度计算 |
| 4.3 模糊可靠度的蒙特卡洛模拟及kendall秩的求解 |
| 4.3.1 模糊可靠度的蒙特卡洛模拟 |
| 4.3.2 Copula函数参数的表示及kendall秩的求解 |
| 4.3.3 Copula函数求解系统动态模糊可靠度计算过程小结 |
| 4.4 算例 |
| 4.4.1 串联系统动态模糊可靠度算例 |
| 4.4.2 并联系统动态模糊可靠度算例 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）含行星传动的多级人字齿轮箱动力学特性及动态可靠性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 人字齿轮传动系统动力学特性研究现状 |
| 1.2.1 人字齿轮平行轴传动系统动力学特性研究现状 |
| 1.2.2 人字齿轮行星传动系统动力学特性研究现状 |
| 1.3 机械可靠性的发展历程及研究现状 |
| 1.3.1 机械可靠性的发展历程 |
| 1.3.2 机械零部件可靠性的研究现状 |
| 1.3.3 机械系统可靠性的研究现状 |
| 1.3.4 机械可靠性试验的研究现状 |
| 1.4 人字齿轮传动系统可靠性的研究现状 |
| 1.5 论文的主要研究内容及技术路线 |
| 2 复杂工况下含行星传动的多级人字齿轮传动系统动力学特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 含行星传动的多级人字齿轮传动系统的动力学模型 |
| 2.2.1 人字齿轮副的啮合力 |
| 2.2.2 人字齿轮副的摩擦力及摩擦力矩 |
| 2.2.3 含行星传动的多级人字齿轮传动系统的运动微分方程组 |
| 2.3 含行星传动的多级人字齿轮传动系统的内部激励分析 |
| 2.3.1 啮合刚度激励 |
| 2.3.2 制造和安装误差引起的啮合误差激励 |
| 2.4 内外部激励对含行星传动的多级人字齿轮传动系统动力学特性的影响 |
| 2.4.1 内部激励随机性对系统动力学特性的影响 |
| 2.4.2 外部激励对系统动力学特性的影响 |
| 2.5 内外部激励对系统动态力的统计特征的影响 |
| 2.5.1 内部激励随机性对系统动态力的统计特征的影响 |
| 2.5.2 外部激励对系统动态力的统计特征的影响 |
| 2.6 齿轮和轴承应力随机过程 |
| 2.6.1 齿轮和滚动轴承的动态应力 |
| 2.6.2 齿轮和轴承随机应力过程 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 含行星传动的多级人字齿轮传动系统动态可靠性建模与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 考虑强度退化的零件强度的计算模型 |
| 3.3 单一失效模式下机械零件的动态可靠度 |
| 3.4 多失效模式下含行星传动的多级人字齿轮传动系统的动态可靠度 |
| 3.5 考虑失效相关性的含行星传动的多级人字齿轮传动系统的动态可靠度 |
| 3.6 含行星传动的多级人字齿轮传动系统的动态可靠性分析 |
| 3.6.1 齿轮和轴承的强度随机过程 |
| 3.6.2 齿轮或轴承在单一失效模式下的动态靠性 |
| 3.6.3 各失效模式之间的相关系数及失效模式分组 |
| 3.6.4 含行星传动的多级人字齿轮传动系统动态可靠性及其影响因素分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 含行星传动的多级人字齿轮传动系统动态可靠度灵敏度分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 动态可靠度灵敏度预测模型 |
| 4.2.1 随机摄动矩法动态可靠度灵敏度预测模型 |
| 4.2.2 Monte Carlo重要抽样动态可靠度灵敏度预测模型 |
| 4.3 多级人字齿轮传动系统可靠度灵敏度分析 |
| 4.3.1 强度影响因素的可靠度灵敏度分析 |
| 4.3.2 应力影响因素的可靠度灵敏度分析 |
| 4.3.3 考虑失效相关性齿轮系统的可靠度灵敏度分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 含行星传动的多级人字齿轮箱的可靠性优化设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 含行星传动的多级人字齿轮箱可靠性优化模型 |
| 5.2.1 设计变量 |
| 5.2.2 优化目标及目标函数 |
| 5.2.3 约束条件 |
| 5.2.4 含行星传动的多级人字齿轮箱可靠性优化数学模型 |
| 5.3 含行星传动的多级人字齿轮箱可靠性优化模型的求解方法与结果分析 |
| 5.3.1 基于遗传算法的可靠性优化模型的求解方法 |
| 5.3.2 多目标权重系数与优化结果 |
| 5.3.3 优化结果对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 含行星传动的多级人字齿轮箱的动态特性测试试验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 含行星传动的多级人字齿轮箱动态特性测试试验台 |
| 6.3 含行星传动的多级人字齿轮箱动态特性测试及结果分析 |
| 6.3.1 恒转速阶跃载荷作用下的动态特性测试及结果分析 |
| 6.3.2 恒转速冲击载荷作用下的动态特性测试及结果分析 |
| 6.3.3 恒转速随机载荷作用下的动态特性测试及结果分析 |
| 6.4 不同服役时间含行星传动的多级人字齿轮箱的动态特性测试及概率统计特征分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 论文总结与展望 |
| 7.1 论文的主要工作总结 |
| 7.2 论文的创新点 |
| 7.3 后续研究工作与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B 作者在攻读学位期间参与的科研项目目录 |
| C 学位论文数据集 |
| 致谢 |
（7）考虑失效相关性的机械可靠性建模及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的科学依据及意义 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.2.1 机械系统及零部件可靠性的特殊性 |
| 1.2.2 变量相关的可靠性研究现状 |
| 1.2.3 失效模式相关的零件可靠性研究现状 |
| 1.2.4 零件失效相关的系统可靠性研究现状 |
| 1.2.5 研究过程中存在的问题 |
| 1.3 本文研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 本论文主要研究内容 |
| 1.3.2 本论文技术路线 |
| 2 变量相关的机械零件单模式可靠性统一模型研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 零件单模失效可靠度求解统一模型 |
| 2.2.1 随机变量正态分布不相关时零件单模可靠度求解理论 |
| 2.2.2 随机变量正态分布相关时零件单模可靠度求解理论 |
| 2.2.3 含有非正态随机变量且相关时零件单模可靠度求解理论 |
| 2.3 机械零件单模失效可靠度求解算法 |
| 2.3.1 LAGRANGE乘子迭代法推导 |
| 2.3.2 机械零件单模可靠度求解算法 |
| 2.4 算例分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 共享单变量的失效相关机械系统静态可靠性模型研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 鞍点逼近原理概述 |
| 3.2.1 鞍点近似数学原理 |
| 3.2.2 元件可靠性分析的FOSA和MVFOSA |
| 3.3 基于鞍点逼近的失效相关机械系统静态可靠性模型 |
| 3.3.1 载荷相关的串联系统可靠性模型 |
| 3.3.2 基于MVFOSA的串联系统可靠性模型 |
| 3.3.3 基于MVFOSA的并联系统可靠性模型 |
| 3.3.4 基于MVFOSA的系统可靠性方法实施步骤 |
| 3.4 算例分析 |
| 3.4.1 算例一:数值算例 |
| 3.4.2 算例二:轴部件子系统 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 共享多变量的失效相关机械系统静态可靠性模型研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 偏最小二乘回归及响应面法概述 |
| 4.3 基于C-PLSR-RSM的失效相关机械系统静态可靠性模型 |
| 4.3.1 修正的偏最小二乘回归响应面法 |
| 4.3.2 基于C-PLSR-RSM的系统静态可靠性分析 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.4.1 算例一:门式起重机桁架结构 |
| 4.4.2 算例二:悬臂梁系统 |
| 4.4.3 算例三:汽车侧碰撞问题 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 考虑误差的风电齿轮传动系统失效相关动态可靠性模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 风电齿轮箱传动系统动力学模型建立 |
| 5.2.1 齿轮传动系统等效物理模型 |
| 5.2.2 齿轮传动系统随机误差分析 |
| 5.2.3 齿轮啮合对间相对位移分析 |
| 5.2.4 齿轮传动系统动力学微分方程 |
| 5.2.5 齿轮传动系统模型参数分析 |
| 5.3 风电齿轮箱传动系统可靠性模型建立 |
| 5.3.1 零部件动态可靠性模型建立方法 |
| 5.3.2 传动系统动态可靠性模型建立方法 |
| 5.3.3 模型验证 |
| 5.4 齿轮安装误差及相位角随机时的系统可靠性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 核主泵定子屏蔽构件精密装配机理及工艺可靠性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于内高压成形原理的定子屏蔽构件精密装配方法 |
| 6.2.1 现有定子屏蔽构件装配方法概述 |
| 6.2.2 基于内高压成形原理的定子屏蔽构件装配方法 |
| 6.2.3 数值分析模型建立及装配实验设备研制 |
| 6.3 核主泵定子屏蔽构件精密装配工艺可靠性模型建立 |
| 6.3.1 定子屏蔽构件装配初步数值模拟分析 |
| 6.3.2 定子屏蔽构件装配效果评价指标分析 |
| 6.3.3 定子屏蔽构件装配工艺影响参数分析 |
| 6.3.4 定子屏蔽构件精密装配工艺可靠性分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 轴系统极限状态方程各参数信息 |
| 附录B 定子屏蔽构件装配分析模型样本 |
| 附录C 定子屏蔽构件装配样本模型响应 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）基于失效物理的机械系统可靠性建模技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本论文研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外机械系统可靠性建模技术研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 失效物理 |
| 1.2.2 应力—强度干涉模型 |
| 1.2.3 疲劳失效 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 基于失效物理的机械产品可靠性建模理论 |
| 2.1 机械产品可靠性建模的特点分析 |
| 2.2 失效物理模型 |
| 2.3 应力—强度干涉模型 |
| 2.4 机械零件可靠性模型 |
| 2.5 机械系统可靠性建模理论和方法 |
| 2.5.1 独立假设理论 |
| 2.5.2 完全相关理论 |
| 2.5.3 简单界限理论 |
| 2.5.4 Ditlevsen 窄界限理论 |
| 2.5.5 相关系数法 |
| 2.5.6 考虑应力相关性 |
| 2.5.7 Monte Carlo 仿真 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 考虑多失效模式相关性的齿轮可靠性模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于失效物理的考虑多失效模式相关性的齿轮可靠性模型 |
| 3.2.1 齿轮多失效模式可靠性模型 |
| 3.2.2 基于联合分布的考虑多失效模式相关性的齿轮可靠性模型 |
| 3.3 实例分析 |
| 3.4 Monte Carlo 仿真对比分析 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 轴承可靠性模型 |
| 4.1 普通滚动轴承的可靠性模型 |
| 4.2 滚动轴承系统可靠性模型 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 机械系统可靠性模型的建立与分析 |
| 5.1 机械系统可靠性模型的建立及应用 |
| 5.1.1 可靠性框图 |
| 5.1.2 机械系统可靠性模型的建立步骤 |
| 5.1.3 机械系统可靠性模型的应用 |
| 5.2 行星齿轮机构可靠性模型 |
| 5.2.1 行星齿轮机构 |
| 5.2.2 不考虑零件间相关性的行星齿轮机构可靠性模型 |
| 5.2.3 不考虑轴承失效的行星齿轮机构可靠性模型 |
| 5.2.4 考虑轴承失效的行星齿轮机构可靠性模型 |
| 5.3 实例分析 |
| 5.4 Monte Carlo 仿真对比分析 |
| 5.5 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
（9）汽车变速器可靠性设计规范（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 汽车变速器概述及发展趋势 |
| 1.2 机械可靠性设计方法 |
| 1.2.1 机械可靠性设计方法概述 |
| 1.2.2 应力-强度分布干涉理论 |
| 1.2.3 机械可靠性设计步骤 |
| 1.3 论文选题的意义与目的 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 变速器可靠性设计规范基础 |
| 2.1 主要内容与适用范围 |
| 2.2 规范性引用文件 |
| 2.3 术语及符号 |
| 2.3.1 术语 |
| 2.3.2 符号 |
| 2.4 技术要求 |
| 2.4.1 基本技术要求 |
| 2.4.2 台架性能试验要求 |
| 2.4.3 环境保护技术要求 |
| 第3章 变速器可靠性设计规范内容 |
| 3.1 变速器常规参数的确定 |
| 3.1.1 变速器传动机构的结构分析与型式选择 |
| 3.1.2 换档机构的结构分析与型式选择 |
| 3.1.3 零部件的结构分析与型式选择 |
| 3.1.4 变速器的常规参数确定 |
| 3.2 变速器可靠性设计 |
| 3.2.1 可靠性分配方法简介 |
| 3.2.2 变速器的可靠性初分配 |
| 3.3 考虑相关失效的系统可靠性优化分配 |
| 3.3.1 系统可靠度与零件可靠度之间关系的多样性 |
| 3.3.2 考虑相关失效的系统可靠性优化分配 |
| 3.3.3 算例变速器的可靠性优化分配 |
| 第4章 变速器主要零件的可靠性设计 |
| 4.1 齿轮的可靠性设计 |
| 4.1.1 齿面接触工作应力参数 |
| 4.1.2 齿面接触疲劳强度参数 |
| 4.1.3 齿面接触疲劳强度的可靠度系数 |
| 4.1.4 齿面接触疲劳强度的可靠性设计 |
| 4.1.5 常啮合齿轮的可靠性设计 |
| 4.1.6 变速器齿轮算例 |
| 4.2 轴的可靠度设计 |
| 4.2.1 轴的受力分析 |
| 4.2.2 轴的静强度可靠性设计 |
| 4.2.3 轴的刚度可靠性设计 |
| 4.2.4 算例变速器轴的可靠性设计 |
| 4.3 花键的可靠性设计 |
| 4.4 轴承的可靠性设计与选用 |
| 4.4.1 轴承的可靠性设计理论 |
| 4.4.2 变速器轴承的可靠性设计 |
| 4.4.3 算例变速器轴承的选择 |
| 第5章 变速器的可靠性试验 |
| 5.1 可靠性试验特点 |
| 5.2 变速器的环境试验 |
| 5.3 变速器寿命试验 |
| 5.3.1 寿命试验的基本内容 |
| 5.3.2 确定寿命试验方案的参数 |
| 5.3.3 试验的抽取量 |
| 5.3.4 变速器总成试验方案 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）基于可靠性的安全系数设计方法研究与软件开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究目的与意义 |
| 1.1.1 选题依据和课题研究背景 |
| 1.1.2 课题研究目的 |
| 1.1.3 课题理论意义和实际应用价值 |
| 1.2 国内外研究发展概况 |
| 1.3 本文研究思路与内容 |
| 第2章 机械系统可靠性设计基础理论与方法 |
| 2.1 零件可靠度计算方法 |
| 2.1.1 应力-强度分布干涉理论 |
| 2.1.2 随机载荷多次作用下的静强度可靠性模型 |
| 2.2 系统可靠性计算方法 |
| 2.2.1 失效相互独立系统可靠性经典模型 |
| 2.2.2 失效相关的系统可靠性分析与建模方法 |
| 2.3 系统可靠性的分配方法 |
| 2.3.1 可靠性分配的目的与作用 |
| 2.3.2 可靠性分配原则 |
| 2.3.3 可靠性分配原理 |
| 2.3.4 可靠性常用分配方法 |
| 2.4 经典意义下的安全系数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于系统可靠性安全系数模型的建立 |
| 3.1 可靠性安全系数模型建立所需参数 |
| 3.1.1 用代数法综合应力分布和强度分布 |
| 3.1.2 用矩法综合应力分布和强度分布 |
| 3.1.3 用蒙特卡罗模拟法综合应力分布和强度分布 |
| 3.2 静强度可靠性的安全系数模型 |
| 3.2.1 应力与强度均服从正态分布时的安全系数模型 |
| 3.2.2 应力与强度均服从对数正态分布时的安全系数模型 |
| 3.3 载荷多次作用下的静强度可靠性安全系数模型 |
| 3.3.1 载荷多次作用下的可靠性等效载荷分布 |
| 3.3.2 随机载荷作用次数对可靠性安全系数的影响 |
| 3.4 多危险点的机械零件的可靠性安全系数模型 |
| 3.4.1 多危险点间失效相互独立的可靠性安全系数设计方法 |
| 3.4.2 多危险点间失效相关的可靠性安全系数设计方法 |
| 3.5 齿轮系统的可靠性安全系数设计方法 |
| 3.5.1 多齿轮系统的可靠性分配 |
| 3.5.2 多危险点的齿轮子系统可靠性分配 |
| 3.5.3 齿轮轮齿上不同失效形式的可靠性分配 |
| 3.5.4 应力与强度服从不同分布时的危险点处的安全系数 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 齿轮系统安全系数设计软件开发 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 软件开发平台MATLAB GUI简介 |
| 4.3 软件工程总体设计 |
| 4.3.1 程序的流程及功能实现 |
| 4.3.2 程序界面设计及软件操作演示 |
| 4.3.3 程序算法设计 |
| 4.3.4 异常提示与处理 |
| 4.4 算例分析与方法验证 |
| 4.4.1 算例概述 |
| 4.4.2 算例分析 |
| 4.4.3 可靠性安全系数设计结果对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、机械零件强度可靠性设计方法探讨（论文参考文献）
- [1]采煤机盘式制动器可靠性分析研究[D]. 常青青. 西安科技大学, 2021(02)
- [2]基于通用生成函数的重型数控镗铣床可靠性分析[D]. 李春伟. 内蒙古工业大学, 2021(01)
- [3]动车组传动齿轮多失效模式的可靠性分析[D]. 郭正阳. 大连交通大学, 2020(06)
- [4]基于概率密度演化法的零件与系统动态可靠性研究[D]. 孙逸. 西安电子科技大学, 2019(02)
- [5]基于Copula函数失效相关系统的动态可靠性分析[D]. 李正文. 西安电子科技大学, 2019(02)
- [6]含行星传动的多级人字齿轮箱动力学特性及动态可靠性研究[D]. 廖映华. 重庆大学, 2019(01)
- [7]考虑失效相关性的机械可靠性建模及应用[D]. 刘华汉. 大连理工大学, 2018(02)
- [8]基于失效物理的机械系统可靠性建模技术研究[D]. 赖岳华. 北京理工大学, 2015(07)
- [9]汽车变速器可靠性设计规范[D]. 付翔. 东北大学, 2014(08)
- [10]基于可靠性的安全系数设计方法研究与软件开发[D]. 郭铠源. 东北大学, 2013(03)