机械产品的可靠性稳健设计是在可靠性设计、优化设计、灵敏度设计和稳健设计的基础上进行可靠性稳健设计,把可靠性灵敏度溶入优化设计模型之中,将可靠性稳健设计归结为满足可靠性要求的多目标优化设计问题。在机械产品的设计中,正确地应用可靠性稳健设计的方法[201-227],可以使产品在经受各种因素的干扰下,都能保持其可靠性的稳定,以使产品的可靠性对设计参数的变化不敏感,提高产品的安全可靠性和鲁棒稳健性。
机械产品的可靠性必然会受到一些因素影响,要么尽可能消除这些因素,要么尽量减低这些因素的影响。在实际工程中,实现消除这些影响因素往往很难,即使能够消除也需要花费很大的代价,可见这不是首选的方法;而减低这些因素的影响却是相对容易和代价低的方法,也就是使机械产品可靠性对这些因素的变化不十分敏感,即稳健。
结论
现在可靠性设计技术越来越受到各行各业的重视,同样可靠性设计技术也应该是我国机械工程学科与行业迅速发展和十分重要的研究方向之一,这种研究可以帮助工程设计人员合理地建立产品的安全容限和控制随机参数对产品安全的影响,使产品的预测工作性能与实际工作性能更加符合,得到既有足够的安全可靠性,又有适当经济性的优化产品。我国在机械可靠性设计领域所取得的相关研究成果吸取了其他学科可靠性工程的优秀研究成果,如:数学力学[228-229],土木建筑[230-231]等。应用这些研究成果对机械产品进行可靠性设计,可以节省大量的人力、物力和-财力,可以提高设计水平,缩短设计周期,对合理安排试验项目,验证可靠性设计的合理性,指出产品的薄弱环节有着重要的作用,可以节省材料,加强质量,减少能耗,降低成本,有显著的经济效益和社会效益。我们团队应用所提出的广义随机有限元法和广义随机摄动法等方法[232-234],结合现代数学力学理论,给出了机械产品的可靠性设计、动态可靠性设计、可靠性优化设计、可靠性灵敏度设计和可靠性稳健设计方法,并研制出了机械可靠性设计的实用软件库,可以为机械行业提供可靠性分析与设计的技术服务[235-237]。
参考文献
[1] 闻邦椿, 张义民, 鄂中凯, 等. 机械设计手册[M]. 第5版. 北京:机械工业出版社, 2010.
[2] 徐灏. 机械强度的可靠性设计[M]. 北京:机械工业出版社, 1984.
[3] 高镇同. 疲劳应用统计学[M]. 北京:国防工业出版社,1986.
[4] 杨为民, 盛一兴. 系统可靠性数字仿真[M]. 北京:北京航空航天大学出版社, 1990.
[5] 何国伟. 可靠性设计[M]. 北京:机械工业出版社, 1993.
[6] 何水清, 王善. 结构可靠性分析与设计[M]. 北京:国防工业出版社, 1993.
[7] 刘维信. 机械可靠性设计[M]. 北京:清华大学出版社,1996.
[8] 张义民. 汽车零部件可靠性设计[M]. 北京:北京理工大学出版社, 2000.
[9] 黄洪钟. 机械模糊可靠性原理与方法[M]. 大连:大连理工大学出版社, 2002.
[10] 孙志礼, 陈良玉. 实用机械可靠性设计理论与方法[M].北京:科学出版社, 2003.
[11] 宋笔锋, 冯蕴雯, 刘晓东, 等. 飞行器可靠性工程[M].西安:西北工业大学出版社, 2006.
[12] 赵永翔. 低周疲劳短裂纹行为和可靠性分析[M]. 成都:西南交通大学出版社, 2006.
[13] 谢里阳, 何雪浤, 李佳. 机电系统可靠性与安全性设计[M]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2006.
[14] 阎楚良, 杨方飞. 机械数字化设计新技术[M]. 北京:机械工业出版, 2007.
[15] 尚德广, 王德俊. 多轴疲劳强度[M]. 北京:科学出版社,2007.
[16] FREUENTHAL A M. The safety of structures[J]. ASCE Trans., 1947, 112:125-129.
[17] ANG A H S, TANG W H. Probability concepts in engineering planning and design, Vol. 1, basic
principles[M]. New York:John Wiley & Sons, Inc., 1975.
[18] ANG A H S, TANG W H. Probability concepts in engineering planning and design, Vol. 2, decision, risk,and reliability[M]. New York:John Wiley & Sons, Inc.,1984.
[19] HAUGEN E B. Probabilistic mechanical design[M]. New York:John Wiley & Sons, Inc., 1980.
[20] PRIESTLEY M B. Spectral analysis and time series[M]. New York:Academic, 1981.
|
核心期刊网(www.hexinqk.com)秉承“诚以为基,信以为本”的宗旨,为广大学者老师提供投稿辅导、写作指导、核心期刊推荐等服务。 核心期刊网专业期刊发表机构,为学术研究工作者解决北大核心、CSSCI核心、统计源核心、EI核心等投稿辅导咨询与写作指导的问题。 投稿辅导咨询电话:18915033935 投稿辅导客服QQ: 投稿辅导投稿邮箱:1003158336@qq.com |