平面机构模糊可靠性分析方法及应用--文献综述.docVIP

毕业设计文献综述 题目: 平面机构模糊可靠性分析方法及应用 系 别： 机械工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 年级班级： 07机制1班 姓 名： 蔡加润 学 号： 20070811156 指导教师： 于霖冲 职 称： 副教授 2011 年 3 月 20 日 题目：平面机构模糊可靠性分析方法及应用 学 生：蔡加润 指导老师：于霖冲 1 前言 随着科学技术的发展,优化设计已应用于机械设计的各个领域,特别是对多参数的设计,不仅可以提高设计效率和设计精度,而且可以设计出传统设计方法无法得到的最优方案。然而,在目前的设计过程中常常忽略了这样两个问题,即设计参数的随机性和模糊性。前者是一种概率意义上的非确定设计变量,其不确定性表现在其取值的随机性,我们用统计的方法来把握这种不确定性,并把这种设计变量称为随机变量;后者是因为边界不清,即模糊性造成的一种非确定性设计变量,它是事物发展过程中存在着中介技术状态的结果。 在可靠性设计中,由于应力s和强度r都是随机变量,所以判断一个零件是否安全可靠,就以强度r应力s的概率来表示,在某种意义上,可以认为可靠性设计只是在传统设计的方法上把设计变量视为随机变量,对于应力s和强度r的取值却是模糊的。故应将可靠性设计和优化设计结合起来,充分考虑设计变数的随机性和模糊性,才能使设计更合理、适用和经济。 2 模糊可靠性分析方法 王正, 谢里阳, 李兵学者在《机械零件动态可靠性模型及失效率研究》中提到：可靠性是评价机械零部件和系统质量的重要指标之一,传统的零件可靠性模型在强度分布和载荷分布函数已知前提下,直接运用应力--强度干涉理论进行积分运算或通过计算可靠性指标求得零件的可靠度,这样计算所得的可靠度实际上是随机载荷作用一次或指定次数( 特殊情况)时的零件可靠度,并不能计算载荷作用任意次数或在任意时刻时的零件可靠度, 当然也就不能从本质上反映载荷作用次数和时间对零件可靠度的影响。 然而，由于机械设备的服役时间一般都比较长，零件在服役期间所受随机载荷的作用往往是反复多次的，在进行零件的可靠性计算时，忽略载荷作用次数或时间对零件可靠度的影响显然会造成很大的误差。由于随机载荷的作用次数随时间而变化，零件在服役期间其可靠度和失效率也应当是随时间而变化的。本文将采用泊松随见过程描述随机载荷的作用过程，运用概率微分方程和全概率公式建立随机载荷作用下强度随时间退化时的零件动态可靠性模型；并以强度退化服从指数规律为例，研究零件可靠度和失效率随时间的变化规律。 1）传统的零件可靠性模型 应力-强度干涉模型在零件和系统的可靠性分析与建模中有着十分重要的地位。根据应力-强度干涉模型,可靠度可定义为影响失效的应力没有超过抵抗失效的强度的概率。在这里, 应力和强度均为广义量,应力可以是导致零件失效的外部因素,如机械载荷、温度、湿度、腐蚀等; 强度为零件或系统对应于各种应力的抗力,如强度( 静强度或疲劳强度等) 、耐热性、耐湿性和耐蚀性等。应力-强度模型有时也称为载荷-强度干涉模型。 2）零件动态可靠性模型 机械设备和系统在服役期间所受随机载荷的作用往往是反复多次且随时间变化的。随机载荷的作用过程一般可以用随机过程来描述。泊松随机过程作为一种重要的计数过程可以用于描述载荷作用次数随时间的变化规律。机械零件常规设计方法是把应力与材料强度都视为常量,按一定的强度条件进行设计或校验, 所用参数与公式都是经大量试验总结出来的, 没有反映问题的实质, 因而不能作出合理的设计。实际上,由于各种客观因素的影响(如载荷、材料性能数据、零部件尺寸及失效判据等都存在不确定性),所以设计中的各变量及应力、材料强度都不是确定量而是随机变量或模糊变量。 其中，莫才颂，千学明学者在《机械零件强度的模糊可靠性设计分析》模糊集合理论, 从模糊概率的角度出发, 对机械零件强度的设计加以探讨。 3 ADAMS-机械系统仿真软件 ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等[1] Lew is EE. A load-capacity interference model for common mode failures in 1-out-of-2: G s