车削中心可靠性建模与预计技术研究

发布时间：2017-08-25 01:05

  本文关键词：车削中心可靠性建模与预计技术研究

  更多相关文章： 车削中心 可靠性建模 可靠性预计 相似产品法 Vague集 蒙特卡罗仿真

【摘要】：改革开放以来,国产数控机床在高速化、精密化、复合化等方面取得了突破性进展,但与发达国家相比,其在可靠性和精度保持性等方面还存在较大差距,特别是在可靠性方面。数控机床,特别是高档数控机床,结构复杂、价格不菲,且多属于小批量生产,通过抽样统计实验获得可靠性指标的方式难以实现。产品的真实可靠性指标只有在投入使用直到报废的过程中,通过准确记录并分析其故障信息才能确切知道。然而,已经制造并投入使用的产品的可靠性已然确定,这种方式并没有太大价值。因此,如何在设计环节就预计出产品的可靠性至关重要。本文在国家“高档数控机床与基础制造设备”科技重大专项“电控共轨柴油机喷射系统制造技术与关键装配的研究及应用”项目的支持下,对喷油器体柱面成型和螺纹滚压加工高精度复合数控车削中心在研制过程中的可靠性建模与预计技术进行了研究,主要内容如下:(1)仔细研究了可靠性建模与预计基础理论,分析了车削中心可靠性预计的特点,完成了面向可靠性预计工作的车削中心结构层次划分。(2)收集与整理车削中心子系统相似对象的故障数据,并对其可靠性指标进行计算;初步分析故障数据,并进行分布模型初选;利用线性回归法对已初选模型的待定参数进行估计,并做线性相关性检验,以及结合图形法和K-S检验法做拟合优度检验;确定各个子系统相似对象的可靠性特征模型,利用Matlab绘制函数曲线。(3)针对车削中心子系统,提出基于相似产品法和Vague集的可靠性模糊预计法。建立基于相似产品法的子系统可靠性预计模型和基于Vague集的可靠性综合评分模型,根据专家经验分别对车削中心子系统及其相似对象的可靠性水平进行综合评分,求解出车削中心子系统相对于其相似对象的可靠性修正因子,最后预计出各子系统的可靠性指标值,并得到其故障数据分布模型。(4)明确系统定义,构建车削中心整机——子系统层面可靠性框图模型。以此为基础,建立车削中心整机可靠性预计数学模型,用数学解析法预计出车削中心整机的可靠性;对蒙特卡罗仿真方法的基本原理和实现车削中心整机可靠性蒙特卡罗仿真预计的算法逻辑与基本流程进行研究,在Matlab环境下编程实现,并对仿真预计结果及数学解析法的预计结果进行综合分析。
【关键词】：车削中心 可靠性建模 可靠性预计 相似产品法 Vague集 蒙特卡罗仿真
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG519.1
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 引言9
• 1.2 可靠性工程发展及研究现状9-13
• 1.2.1 可靠性工程发展概述9-10
• 1.2.2 数控机床可靠性发展历程与研究现状10-11
• 1.2.3 可靠性建模技术研究现状11-13
• 1.2.4 可靠性预计技术研究现状13
• 1.3 课题来源与研究意义13-14
• 1.3.1 课题来源13-14
• 1.3.2 研究意义14
• 1.4 论文技术路线、主要研究内容与论文框架14-19
• 1.4.1 技术路线14-15
• 1.4.2 主要研究内容15-16
• 1.4.3 论文框架16-19
• 2 车削中心可靠性建模与预计基础19-33
• 2.1 引言19
• 2.2 可靠性建模基础19-24
• 2.2.1 可靠性模型相关概念19
• 2.2.2 常用的系统可靠性框图及其数学模型19-23
• 2.2.3 系统可靠性模型的建模程序23-24
• 2.3 可靠性预计基础24-27
• 2.3.1 可靠性预计的目的与意义24-25
• 2.3.2 常用的可靠性预计指标25-26
• 2.3.3 可靠性预计方法分类及特点分析26-27
• 2.3.4 车削中心可靠性预计的特点分析27
• 2.4 车削中心的结构层次划分27-32
• 2.4.1 产品层次概述27-28
• 2.4.2 面向可靠性预计工作的车削中心子系统划分28-32
• 2.5 本章小结32-33
• 3 车削中心子系统相似对象故障数据分布模型建立33-49
• 3.1 引言33-34
• 3.2 子系统相似对象可靠性指标计算34-35
• 3.2.1 子系统相似对象故障数据收集与整理34-35
• 3.2.2 子系统相似对象可靠性指标计算35
• 3.3 子系统相似对象故障数据初步分析35-38
• 3.4 子系统相似对象故障间隔时间分布模型建立38-46
• 3.4.1 常用分布模型及特点38-39
• 3.4.2 分布模型初选39-40
• 3.4.3 分布模型参数估计40-42
• 3.4.4 分布模型拟合性检验42-46
• 3.5 子系统相似对象可靠性分布模型确定46-48
• 3.6 本章小结48-49
• 4 基于相似产品法和Vague集的车削中心子系统可靠性模糊预计49-63
• 4.1 引言49-50
• 4.2 相似产品法和Vague集简介50-52
• 4.2.1 相似产品法简介50
• 4.2.2 Vague集合论简介50-52
• 4.3 构建子系统可靠性模糊预计模型52-56
• 4.3.1 建立基于相似产品法的子系统可靠性预计模型52
• 4.3.2 建立基于Vague集的子系统可靠性综合评分模型52-56
• 4.3.3 求解可靠性修正因子56
• 4.3.4 计算子系统的可靠性水平56
• 4.4 车削中心主轴箱子系统的可靠性预计指标计算56-61
• 4.5 车削中心各子系统可靠性预计结果及分析61-62
• 4.6 本章小结62-63
• 5 车削中心整机可靠性预计63-75
• 5.1 引言63
• 5.2 构建车削中心整机可靠性框图模型63-64
• 5.2.1 明确系统定义63-64
• 5.2.2 建立车削中心整机——子系统层面可靠性框图模型64
• 5.3 基于数学解析法的车削中心整机可靠性预计64-66
• 5.3.1 车削中心整机可靠性预计数学模型建立64-65
• 5.3.2 车削中心整机可靠性指标求解65-66
• 5.4 基于蒙特卡罗仿真的车削中心整机可靠性预计66-74
• 5.4.1 蒙特卡罗仿真概述66
• 5.4.2 车削中心整机可靠性蒙特卡罗仿真66-74
• 5.5 车削中心整机可靠性预计结果分析74
• 5.6 本章小结74-75
• 6 结论与展望75-79
• 6.1 结论75-76
• 6.2 本文创新点76-77
• 6.3 展望77-79
• 致谢79-81
• 参考文献81-87
• 附录87-89
• A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录87
• B. 作者在攻读硕士学位期间参与的课题87
• C. 车削中心整机可靠性预计蒙特卡罗仿真程序87-89

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本文编号：734151