基于失效物理的机械系统可靠性建模技术研究

发布时间：2017-11-23 23:11

  本文关键词：基于失效物理的机械系统可靠性建模技术研究

  更多相关文章： 多失效模式 相关性 失效物理 应力—强度干涉理论 齿轮可靠性 蒙特卡洛 行星齿轮机构

【摘要】：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。
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB114.3

【参考文献】

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本文编号：1220164