机械系统可靠性优化分配与软件开发

发布时间：2020-04-11 23:25

【摘要】：可靠性分配是系统可靠性设计的重要环节之一。它将系统的可靠性定量要求按照一定的准则分配给系统各组成单元,最终将系统的可靠性指标分配到每一个分系统或单元,可用于指导产品或者分系统的开发并满足客户需求。 本文概述了国内外机械系统可靠性分配方法的现状和发展趋势,对比了各种分配方法的优缺点与应用范围。对于系统各环节相互独立的复杂机械系统的可靠性分配,本文主要考虑系统中各环节的重要程度、技术成熟度、标准化程度以及可维修性来建立一种费用函数模型,以总费用最小为目标函数构建非线性规划模型,并通过Lagrange乘子法求解非线性规划问题得到系统中各零件的可靠性分配值。对于系统中各零件的应力与强度分布均为正态分布并已知系统零件的应力分布的均值μS与标准差σS,以及零件的强度变异系数(即σS/μS=常数),可通过零件的应力强度干涉模型来确定出各零件的强度分布,也就是确定出强度分布中的两个参数σS和μAS。在考虑相关失效的条件下,运用系统层的应力强度干涉模型计算系统的可靠性并与系统要求的可靠性指标进行比较,然后运用费用最小的分配方法进行优化即进行系统可靠度的重新分配,从而确定出系统中零件最优的可靠性分配指标。 本文通过面向对象编程技术,基于VC++6.0开发了一个基于费用函数的机械系统可靠性分配软件。本软件主要包括系统中各零件基本参数的输入模块、模型的求解与结果显示模块以及结果的保存模块。软件实现了可视化和交互式,功能齐全、反馈性较好。
【图文】：

月一第i单元的失效概率;尺一第i单元的可靠度。显然，，并联系统的可靠度高于其中任何一个单元的可靠度。图2.3所示为并联系统的可靠度与构成系统的单元数之间的关系，图中尺表示零件可靠度。然而，机械系统采用并联结构时，尺寸、重量、价格都随并联单元数成倍地增加，因此不像电子设备和控制系统中应用的那么广泛。机械系统采用并联或冗余结构时，并联数也不会很多。例如在动力装置、安全装置、制动装置采用并联结构时，通常取n=2一3。10-

工程系统并非是单纯串联和单纯并联，2.1.3.1串一并联系统图2.4是并联子系统构成的串联结构，也有串一并联或并一串联等混合系统。简称串一并联系统。计算串一并联系统的可靠度时，首先将并联子系统化为一个等效单元，然后将整个系统当作一个串联系统来计算。 XXX111111X211111Xmlll XXX122222222222 XXXlnnnnnnnnnnn图2.4并一串联系统可靠性框图 Fig.2.4Reliabilitygra沙 fortheseries夕 arallelsystem设有m个子系统，第i个子系统由n，个单元并联组成。第i个子系统中的第j个单元的可靠度为凡，i一1，2，则串一并联系统的可靠度为:…
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH122;TP311.52

【参考文献】

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本文编号：2623974