机械零件可靠性分析的参数灵敏度分析

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（吉林大学南岭校区机械科学与工程学院，长春１３００２５）

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关键词机械零件可靠性分析灵敏度中图分类号ＴＨ儿３

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摘要对机械零件町靠性的参数灵敏度分析进行探讨，提出可靠性灵敏度设计的计算方法，研究正态分布设汁参数

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１引言

目前，可靠性（优化）技术已渗透到机械工程的各个领域，日．已深入到结构ｌ』：｝计、强度与寿命分析、选材（成分与热处理工艺的选择等）和失效分析等各个领域。９。显然，产品的最佳可靠性问题会直接影响到资源与能源的合理利用。凼为最佳可靠性设计可以得到体积小、重量轻、降低材料消耗和加工上时，并具有合理可靠度的产品。在进行机械零件的可靠性分析时．由于各因素对机械零件失效的影响程度不同，，因此关于机械零件可靠性灵敏度的研究具有重要意义。机械零件司靠性灵敏度分析在ｎｆ靠性设计和修改、ｎｆ靠性优化设计、可靠性维护等方面均有重要的应用。事实上，若某囡素对机械零件失效有较大的影响，则在设计制造过程中就要严格加以控制，使其变化较小，以保证机械零件有足够的安全可靠性；反之，如果某因素的变异性对结构可靠性的影响小显著．则在进行机械零件吖靠性设计时，＿ｊ以把它当作确定量值处理，以减少随机变量的数日：本文对反映这种４ｉ确定性的可靠性

ｘ

灵敏度进行研究，得到一个用以确定设计参数的改变对Ｔ程机械零件可靠性的影响的可靠性灵敏度汁算方法，从而为机械零件的没计、制造、使用和评估提供合理和必要的理沧依据。

２可靠性设计的摄动法

可靠性设计的一个目标是计算町靠度

ｒ

Ｒ＝Ｉ

Ｊ

厶（ｘ）ｄｘ

ｇｔｒＪ＞ｕ

（１）

式中＾（ｘ）为基本随机参数向量ｘ＝（盖．ｘ：…ｘ。）１１的联合概率密度，这些随机参数代表载荷、零部件的特性等随机量。ｇ（ｘ）为状态甬数，可表示零部件的两种状态

ｇ（ｘ）≤ｏ

为失效状态１

为安全状态Ｊ

ｇ（ｘ）＞Ｏ

限状态面或失效临界面。

，”、…

这里极限状态方程ｇ（ｘ）＝Ｏ是～个，ｚ维曲面，称为极

把随机参数向量ｘ和状态酾数ｇ（ｘ）表示为

ｘ＝ｘｄ＋￡置。

（３）

２０。２１０３

Ｊ收到初稿，２００３０２２７收到修政稿。囤家自然科学基金资助项口（５０１７５０４３）和占林省自然科学基金资助项目资助。

噼张业民．男，１９５８年９月生，吉林长春人，汉族。力学陴Ｌ，机械工程博士后；教授，陴十＿二导师。主要从事随机结构振动与可靠陛、汽车零部件

可靠『生设－１、多体系统动力学、转子动力学等方面的研究。

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