机械系统可靠性分析
基于CAE方法的机械系统可靠性分析
基于CAE方法的机械系统可靠性分析随着科技的不断进步，机械系统在我们的日常生活和工业生产中扮演着越来越重要的角色。
然而，由于环境和操作条件的多样性，机械系统的可靠性问题一直是研究的焦点之一。
在机械系统设计和优化过程中，可靠性分析是一个关键环节，能够帮助工程师评估系统的可靠性并采取相应的预防措施。
在过去，机械系统的可靠性分析通常依靠理论计算和试验验证。
然而，随着计算机辅助工程（CAE）技术的发展，特别是有限元分析（FEA）和计算流体动力学（CFD）等技术的应用，机械系统可靠性的分析方法也得到了革命性的改变。
基于CAE方法的机械系统可靠性分析能够更准确地模拟系统的运行情况，通过对系统在各种应力和负载条件下的行为进行数值模拟，进而预测系统的寿命和可靠性。
首先，通过有限元分析，我们可以建立机械系统的数学模型，包括系统的几何形状和材料特性等。
然后，我们可以将各种真实工况下的负载和应力施加在模型上，并进行分析。
通过对系统结构的应力、应变和位移的计算，我们可以评估系统在不同工况下的响应，进而确定系统在预设服役寿命内是否会发生疲劳破坏或变形等问题。
在机械系统的可靠性分析中，还可以运用计算流体动力学模拟系统的流体流动和传热现象。
例如，在汽车引擎的可靠性分析中，我们可以考虑到流体的温度和压力对系统性能的影响。
通过CFD分析，我们可以评估系统在高温和高压环境下的工作状态，以及是否会发生过热、涡轮叶片破裂等问题。
除了有限元分析和计算流体动力学，还可以应用其他CAE技术进行可靠性分析。
例如，我们可以使用多体动力学分析来模拟机械系统的运动和振动特性，进而评估系统的可靠性。
而在材料的可靠性分析中，我们可以借助材料力学测试和断裂韧性计算等技术，对材料的疲劳寿命和断裂行为进行预测。
总之，基于CAE方法的机械系统可靠性分析在工程实践中具有重要意义。
通过数值模拟，我们可以更加全面地了解机械系统的工作状态和其在不同工况下的响应。
这不仅有助于优化系统设计和改进材料选择，还能够预测系统的寿命，提前发现潜在的问题并采取相应的措施。
机械系统耐久性与可靠性的分析与评估
机械系统耐久性与可靠性的分析与评估机械系统的耐久性和可靠性一直是工程领域关注的重要问题之一。
在工程设计和制造中，我们需要确保所设计的机械系统能够在长时间内稳定可靠地工作。
本文将对机械系统的耐久性和可靠性进行分析与评估。
首先，我们来了解机械系统的耐久性。
耐久性指的是机械系统在长时间使用过程中不会发生失效或性能下降的能力。
机械系统的耐久性受到多种因素的影响，包括材料的强度和稳定性、设计的合理性以及工作环境的影响等。
在机械设计中，合理选择材料是确保耐久性的重要因素之一。
材料的强度和耐久性直接影响机械系统的使用寿命。
常见的工程材料如钢铁、铝合金等具有较高的强度和稳定性，适用于大部分机械系统的设计。
此外，根据不同的工作环境和使用要求，还可以选择使用特殊材料，如不锈钢、耐磨材料等，以增加机械系统的耐久性。
除了材料选择，合理的设计是保证机械系统耐久性的另一个重要因素。
设计应根据机械系统的工作原理和使用要求进行优化，确保各个零部件在工作过程中受力均匀、不易疲劳。
此外，还应注意避免应力集中现象的发生，通过合理的结构设计来减少应力集中点。
同时，设计中还要考虑机械系统的安全性和可维护性，以确保系统在长时间运行中不会出现问题。
工作环境的影响也是机械系统耐久性的重要方面。
机械系统往往会在恶劣环境中工作，如高温、低温、潮湿、尘埃等。
这些环境因素会对机械系统的材料和结构造成一定的损害，降低其耐久性。
因此，在设计过程中需要充分考虑工作环境因素，并选择适合的材料和措施来提高机械系统的抗环境影响能力。
接下来，我们来分析机械系统的可靠性。
可靠性指的是机械系统在给定条件下能够在一定时间内正常工作的概率。
可靠性分析是对机械系统进行性能评估和风险评估的重要方法之一。
在可靠性分析中，我们通常使用故障树分析、故障模式与效应分析等方法来评估机械系统的故障概率和故障模式。
这些方法可以帮助我们找出系统中可能导致失效的关键部件以及具体失效原因，并采取相应的措施来提高系统的可靠性。
机械系统的可靠性与寿命评估
机械系统的可靠性与寿命评估引言：机械工程是一门关注机械系统设计、制造和运行的学科。
在现代工业中，机械工程师扮演着至关重要的角色，他们负责确保机械系统的可靠性和寿命评估，以保障设备的正常运行和生产效率的提高。
本文将探讨机械系统的可靠性与寿命评估的重要性以及常用的评估方法。
可靠性评估：机械系统的可靠性评估是指对系统在特定条件下正常运行的能力进行定量化的分析和预测。
可靠性评估的目标是确定系统在一定时间范围内的故障概率，以便采取适当的维护和修复措施。
可靠性评估通常包括故障模式分析、故障树分析、可靠性预测等方法。
故障模式分析是一种常用的可靠性评估方法，它通过对机械系统的各个部件和子系统进行分析，确定可能出现的故障模式和对系统性能的影响。
通过对故障模式进行分析，机械工程师可以识别出潜在的故障点，并采取相应的措施来提高系统的可靠性。
故障树分析是一种定量化的可靠性评估方法，它将系统的故障模式和可能的故障原因表示为一棵树状结构。
通过对故障树进行分析，可以计算出系统在给定时间内发生特定故障的概率。
故障树分析可以帮助机械工程师确定系统中最脆弱的部分，并采取相应的措施来提高系统的可靠性。
可靠性预测是一种通过统计方法来评估机械系统寿命的方法。
通过对历史数据的分析，可以建立系统的可靠性模型，并预测系统在未来一定时间内的寿命。
可靠性预测可以帮助机械工程师制定维护计划和预防性维修策略，以最大限度地延长系统的使用寿命。
寿命评估：机械系统的寿命评估是指对系统的使用寿命进行定量化的分析和预测。
寿命评估的目标是确定系统在特定条件下的寿命，以便制定合理的维护和更新计划。
寿命评估通常包括可靠性测试、寿命模型建立等方法。
可靠性测试是一种常用的寿命评估方法，它通过对机械系统进行实验和测试，确定系统在特定条件下的寿命。
通过可靠性测试，机械工程师可以获取系统的寿命数据，并建立寿命模型，以预测系统在实际运行中的寿命。
寿命模型建立是一种通过统计方法来评估机械系统寿命的方法。
机械系统的安全性与可靠性分析
机械系统的安全性与可靠性分析一、引言机械系统在工程领域扮演着重要的角色，其安全性与可靠性是我们关注的焦点。
本文将就机械系统的安全性与可靠性进行分析，并探讨其重要性和影响因素。
二、安全性的意义与特点机械系统的安全性是指系统在运行中不会对使用者、周围环境以及自身造成危险和损害的能力。
安全性是机械系统设计中最关键的指标之一，能直接影响到人员的生命安全和财产安全。
而其特点主要体现在以下几个方面。
首先，机械系统的安全性包含了多个层面。
不仅需要保证系统在正常工作条件下的安全性，还需要考虑到可能出现的异常情况下的应对措施。
因此，在设计机械系统时，必须全面考虑各种可能的风险和隐患。
其次，机械系统的安全性是一个综合性的概念。
它涉及到多个因素的综合影响，如结构强度、材料性能、控制系统、操作方式等。
只有在各个方面都考虑到安全性要求，才能确保机械系统的整体安全。
最后，机械系统的安全性需要不断进行改进和完善。
随着科技的进步和应用领域的不断拓展，机械系统面临的风险和挑战也在不断增加。
因此，保证机械系统安全性的工作需要持续进行，不断进行安全性的评估和改进。
三、可靠性的意义与评估方法机械系统的可靠性是指系统在一定工作条件下准确、连续且满足需求的能力。
可靠性是评估机械系统能否按照设计目标正常运行的重要指标。
可靠性的意义与特点如下所示。
首先，机械系统的可靠性与系统的稳定性和一致性密切相关。
可靠性不仅仅是指系统在特定工作条件下的正常工作能力，还需要保证系统的运行质量和结果的稳定性。
只有在不同的工作条件下都能达到相同的预期结果，才能说机械系统具备可靠性。
其次，可靠性评估是一个复杂的过程，需要基于大量的实验数据和统计方法进行分析。
可靠性评估通常采用概率统计方法，通过数据分析和模型预测，计算出机械系统的可靠性指标。
这些指标可以帮助工程师了解系统的可靠性水平，并为进一步改进和优化提供依据。
最后，提高机械系统的可靠性需要综合考虑多个因素。
包括设计阶段对系统的建模和分析、材料和工艺的选择、生产和装配过程中的质量控制等。
基于ANSYS的机械系统可靠性仿真与分析
基于ANSYS的机械系统可靠性仿真与分析引言在现代工程设计中，机械系统的可靠性是一个至关重要的因素。
在设计过程中，通过可靠性仿真与分析可以提前发现潜在的问题，并采取措施优化设计，从而确保机械系统在实际运行中的可靠性。
ANSYS 是一款强大的工程仿真软件，其中的可靠性分析模块可以帮助工程师进行机械系统的可靠性评估和优化。
本文将介绍基于ANSYS的机械系统可靠性仿真与分析的方法和应用。
一、可靠性仿真的基本概念可靠性仿真是通过建立数学模型和使用概率统计方法，对机械系统在不同工况下的可靠性进行评估和预测的一种技术手段。
通过仿真分析，可以得到机械系统的可靠性指标，如故障率、平均无故障时间、失效概率等，为设计者提供依据进行优化设计。
二、ANSYS在可靠性仿真中的应用ANSYS作为一款功能强大的工程仿真软件，提供了多种工具和模块，可用于机械系统的可靠性仿真与分析。
1. 可靠性建模在进行可靠性仿真之前，需要对机械系统进行建模。
ANSYS提供了多种建模工具，可以实现对机械系统各个组成部分的建模和组装。
通过ANSYS的几何建模工具，可以将设计的机械系统转化为数学模型，并进行进一步的分析和仿真。
2. 负载与边界条件分析机械系统的可靠性与其所受到的负载和边界条件密切相关。
ANSYS 可以通过多物理场模拟，模拟机械系统在实际工况下的受力情况和环境影响。
例如，通过结构力学分析模块，可以实现机械系统的有限元分析，预测系统在不同载荷下的变形和应力情况。
通过热传导分析模块，可以评估机械系统在不同温度条件下的热变形和热应力。
3. 故障模式与失效分析在可靠性仿真中，需要对机械系统的故障模式和失效进行分析。
ANSYS提供了多种故障模式建模和失效分析的工具，如故障树分析、可靠性块图等。
通过对机械系统进行故障模式和失效分析，可以识别潜在的问题和风险，并提出相应的改进措施。
4. 可靠性优化设计通过可靠性仿真，可以评估不同设计方案下机械系统的可靠性性能。
机械设计基础机械系统的可靠性测试与验证
机械设计基础机械系统的可靠性测试与验证机械系统的可靠性是制造业中一个至关重要的方面。
工业产品的质量和性能都与其可靠性息息相关。
因此，在机械设计中进行可靠性测试和验证是必不可少的步骤。
本文将探讨机械系统可靠性测试和验证的基本原理和常用方法。
一、可靠性测试的基本原理可靠性测试是指在合适的实验条件下，对机械系统进行不同场景的测试，以评估其在特定使用条件下的可靠性。
通过模拟实际使用环境和工作负载，可以更好地了解机械系统在不同条件下的表现，进而改进设计和制造流程。
二、可靠性测试的方法1. 加速寿命测试：加速寿命测试是通过提高工作条件或增加外界环境影响，以缩短测试时间并模拟实际使用寿命。
这种测试方法常用于对细小零部件的可靠性评估，例如轴承、齿轮等。
通过加速寿命测试，可以更快地发现和解决可能出现的故障和磨损问题。
2. 可靠性试验：可靠性试验是在规定的测试条件下，定期对机械系统进行监测和评估。
通过记录和分析系统的故障数据，可以追踪系统的可靠性指标，并提前发现潜在问题。
常见的可靠性试验方式包括MTBF（平均无故障时间）试验、MTTR（平均修复时间）试验等。
3. 持续工作测试：持续工作测试是指将机械系统投入实际使用环境，并对其进行长时间的工作。
通过监测系统的工作情况和性能表现，可以评估系统在长期使用中的可靠性。
这种测试方法适用于对整个机械系统或大型设备的可靠性评估。
三、可靠性验证的方法可靠性验证是指通过实验和数据分析，验证机械系统是否达到了设计要求的可靠性水平。
以下是几种常见的可靠性验证方法：1. 故障模式与影响分析（FMEA）：FMEA是一种系统性分析方法，用于识别和评估不同故障模式以及它们对系统性能和可靠性的影响。
通过FMEA分析，设计人员和工程师可以发现并修复可能导致系统故障的弱点。
2. 可靠性增长试验：可靠性增长试验是指在机械系统生命周期的不同阶段进行的持续测试和评估。
通过对系统进行多次试验，可以逐步提高系统的可靠性，并验证设计和制造过程的可靠性。
机械系统可靠性工程的建模与分析
机械系统可靠性工程的建模与分析机械系统可靠性工程是一门关于机械系统应用的科学，通过建模和分析机械系统的可靠性，为系统的设计和维护提供科学的依据。
在现代社会，机械设备广泛应用于各个领域，为了确保设备的正常运行和延长其寿命，可靠性工程变得尤为重要。
首先，机械系统可靠性工程的建模是基础。
建立机械系统的可靠性模型是为了分析和评估系统的可靠性。
常见的模型包括可靠性块图和故障树分析。
可靠性块图通过将系统分解成若干可靠性块并建立它们之间的关系来描述系统的可靠性。
故障树分析则是通过构建系统故障的逻辑图来评估系统的可靠性。
这些模型能够清楚地展示系统中的关键部件和可能的故障路径，为系统设计提供指导。
其次，机械系统可靠性工程的分析是关键。
通过对机械系统的可靠性进行分析，可以了解系统的故障概率、故障模式以及故障对系统运行的影响。
常见的分析方法包括故障模式与效果分析（FMEA）和可靠性指标计算。
FMEA通过对系统的每个部件进行分析，确定可能的故障模式和故障后果，并根据其发生概率和影响严重性进行评估。
可靠性指标计算则通过统计方法分析系统的故障数据，计算系统的可靠性指标，如平均无故障时间、失效率等。
这些分析能够帮助工程师针对系统的问题提出相应的改进措施。
另外，机械系统可靠性工程的建模与分析离不开可靠性数据的支持。
可靠性数据包括系统的故障数据和性能数据，对于建模和分析起着重要的作用。
通过对历史故障数据的分析，可以了解系统在运行过程中可能出现的故障模式和机理。
此外，还可以通过对性能数据的分析，了解系统的运行状态以及对系统可靠性的影响因素。
因此，收集、整理和分析可靠性数据是机械系统可靠性工程的关键环节。
最后，机械系统可靠性工程的建模与分析也要与维修保养策略相结合。
机械设备的维修保养是保证系统可靠性的重要手段。
通过合理地制定维修保养策略，可以改善系统的可靠性，并延长设备的使用寿命。
维修保养策略可以根据系统的可靠性模型和分析结果来确定，例如制定定期维修、故障预防和预测维修等策略。
机械传动系统的可靠性分析与优化
机械传动系统的可靠性分析与优化引言：机械传动系统是工业生产中不可或缺的一部分，其可靠性对于提高工作效率、降低故障率具有重要意义。
本文将探讨机械传动系统的可靠性分析方法，并提出优化措施，以提高系统的可靠性。
一、机械传动系统的可靠性分析1. 故障模式识别：机械传动系统的可靠性分析首先需要对系统故障模式进行识别。
故障模式可以分为两类：一是由于设备老化、材料疲劳或使用环境恶劣等因素导致的自然性故障；二是由于操作不当、设备误配或维护不当等因素导致的人为性故障。
2. 故障概率统计：通过收集故障数据和运行时间数据，可以对机械传动系统的故障概率进行统计分析。
常用的统计方法包括故障率曲线分析、故障周期分析和故障模式效应分析等。
通过对故障概率进行统计分析，可以找出系统中频发发生故障的部件，为系统优化提供依据。
3. 故障原因分析：机械传动系统的故障往往有多种原因，包括设备设计不合理、材料质量问题、操作失误等。
通过对故障原因进行分析，可以找出故障的根本原因，并采取相应的措施进行修复或改进。
二、机械传动系统的优化措施1. 设备选型优化：在机械传动系统的设计阶段，需要根据实际工作负荷和使用环境的要求，选择合适的设备。
选用优质材料和合理的结构设计，可以提高设备的寿命和可靠性。
2. 维护保养优化：定期进行设备的维护保养是保证机械传动系统可靠性的重要手段。
通过制定完善的维护保养计划，包括设备清洁、润滑、紧固件检查等，可以及时发现设备故障隐患，减少故障发生的可能性。
3. 技术改进优化：随着科技的进步，新的技术和材料不断涌现，应用在机械传动系统中可以提高系统的可靠性。
例如，使用新型轴承可以提供更好的支撑性能，采用新材料可以提高设备的抗磨损性能等。
4. 操作培训优化：机械传动系统的可靠性不仅与设备本身有关，还与操作人员的水平密切相关。
提供操作技能培训，加强操作人员对设备操作的规范性和正确性的认识，可以减少由于操作失误导致的故障发生。
结论：机械传动系统的可靠性分析与优化是提高工业生产效率、降低故障率的重要举措。
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结构系统可靠性基本概念
结构系统比结构元件可靠性分析具有复杂性，原因有以 下几点： 随机变量之间存在相关问题； 必须确定结构系统的失效模式及其中的主要失效模 式； 要计算主要失效模式的可靠度； 整个结构系统可靠性的计算必须综合各主要失效模 式。
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7.2.2主要失效模式的识别方法
系统失效模式识别需要解决的问题： 对于一个复杂的结构系统，采取什麽样的办法来寻找其 失效模式所对应的失效路径； 采取什麽样的策略在众多的失效模式中，确认对结构系 统失效概率有决定性贡献的那些主要失效模式。实践证 明，结构系统失效概率主要由为数不多的主要失效模式 决定。 如果不加任何限制，通过简单枚举法，便可生成完整的 失效树集合，但这在算法中必然导致组合爆炸。 结构系统主要失效模式识别的关键，在于能否建立合理 的约界准则与约界算法。
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7.2 结构系统可靠性分析与优化设计
7.2.1结构系统可靠性基本概念； 7.2.2主要失效模式的识别方法；
1）约界法 2）载荷增量法 3）网络搜索法 4）截止枚举法 5）线性规划法 6）其他改进算法
7.2.3系统失效概率计算方法；
1）工程上独立假设的近似求解 2）考虑相关性的计算方法 3）结构系统可靠性的仿真计算
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主要失效模式的识别方法
载荷增量法的原则 i）承力比及承力比变化比最大准则可以描述为：定义约界 参数 ck (0 < ck ≤ 1)、承力比变化比 λr(kk ) ，则满足：
λr( k ) > ck max[λr( k ) ] 的单元将有资格成为该阶段的失效候
k k
选单元。 ii）采用和当前失效单元相关的增量加载方式实现结构的状 态改变，并由此进入失效历程的下一个阶段。 iii）通过分析结构系统的失效演化历程，可求得系统的一 系列主要失效模式。
7.2.4复杂系统多学科可靠性优化方法
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7.2.1结构系统可靠性基本概念
结构系统可靠性与机械系统可靠性的差别
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结构系统可靠性基本概念
结构系统： 指若干单元组成的承受外部作用力并具有特定功 能的整体，在它的各个元件之间存在相互作用和相互 依存的关系。 结构系统可靠性： 指结构系统在规定的时间内，规定的条件下完成 规定功能的能力。
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主要失效模式的识别方法
5）线性规划法 线性规划法是基于线性随机规划法的，通过发展线性互 补规划中的Lemke 算法，并与分枝—约界法相结合，将 随机线性互补功能方程比拟为结构功能方程；通过求广 义功能方程的射线解，来识别结构的主要失效模式。 该法既不用进行结构重分析，也无需通过判断结构刚度 矩阵的奇异性来识别主要失效模式，计算量相对较小， 这对大、中型结构系统的分析是有益的。
一是采用界限法求得系统可靠度的区间； 二是用统一的平均相关系数代替各失效形式之间的相关系数,求得系 统可靠度的近似解； 三是采用不交化变换得到一组相互统计独立的失效形式，由各自对 应的极限状态方程求得系统可靠度的精确解。
然而，在失效形式较多的大型结构系统可靠性分析时,采用以 上三种方法通常不能得到满意的效果。
静定结构
凡是由静力平衡条件即可确定元件内力的结构。 静定结构任意元件失效，结构系统失效，系统的失效分析可以用 串联模型。
超静定结构
如果一个结构，它所要求的未知力超过静力平衡方程式的数目， 即仅仅利用静力平衡方程尚不足于求解全部内力，就称为超静定 结构。 超静定结构中，单个元件失效，通常不导致整个结构系统失效。 当一个元件失效后，内力重新分布，其余元件仍可承受重新分布 的内力，当若干元件失效后才失效。 超静定结构中有很多失效模式，系统的失效分析可用混联模型。
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结构系统失效概率计算方法
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结构系统失效概率计算方法
结构系统可靠度通常可通过各随机变量的概率密度函数 确定，而相关系数可以方便地由概率密度函数定义和计 算。 在考虑相关性的结构系统可靠度计算中往往采用相关系 数的表达方式。 设结构系统两失效形式gi 和gj 对应的极限状态方程分别 为：
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结构系统失效概率计算方法
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主要失效模式的识别方法
3）网络搜索法 采用故障树分析方法，借助于网络搜索技术识别结 构系统的主要失效模式，并通过概率网络评估方法 综合地给出结构系统的失效概率。
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主要失效模式的识别方法
网络搜索法的优点 能够将本领域专家的经验知识和逻辑判断能力融入系 统分析程序，能够考虑人为的、自然力等外部因素的 作用。 因该法属于演绎法，所以便于使用具有推理机制的编 程语言建模。 通过不断更新知识数据库，完善推力机制，优化搜索 策略，即使在原有模型框架下，也可以使所建造的专 家系统一直保持较高的水准。 由于此法通常是沿着故障树由根到枝的顺序进行的， 因而便于进行总结性分析，由此得出的结论是非局域 性的。
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主要失效模式的识别方法
ii）第二个增量载荷ΔP2，代表结构在原有ΔP1的基础上再 增加ΔP2，此时总的外载荷增加到ΔP1+ ΔP2，当外载荷 达到ΔP1+ ΔP2时，结构系统内达到极限状态的第二个 元件，即在ΔP1+ ΔP2的外载荷作用下，这个元件的承 力比等于1，而其他元件的承力比小于1。 iii）继续加增量载荷ΔP3， ΔP4，…，直到ΔPn引起结构 系统失效而形成一失效模式为止。
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主要失效模式的识别方法
约界法包括： β约界法； 修正β约界法1； 修正β约界法2； 联合β约界法； 全局β约界法。
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主要失效模式的识别方法
2）载荷增量法 基本思路： i）第一个增量载荷是让结构系统的外载荷P从零增加到 ΔP1， 用ΔP1表示第一个增量载荷。当外载荷P从零增 加到ΔP1时，结构系统内达到极限状态的第一个元件内 力等于强度，其他元件的内力小于强度，或者说这个 元件的内力强度比（承力比）等于1，而其他元件的内 力强度比小于1。
7.2 结构系统可靠性分析与优化设计
7.2.1结构系统可靠性基本概念； 7.2.2主要失效模式的识别方法； 7.2.3系统失效概率计算方法； 7.2.4复杂系统多学科可靠性优化方法
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7.1可靠性工程方法在机械产品中应用
7.1.1制定可靠性设计准则 根据以往的工程实践经验为基础制定可靠性设计准 则并指导机械产品的可靠性设计。 把长期积累的有关影响产品可靠性的措施或经验条 理化、规范化 结合故障模式分析等提出适于某机械产品的可靠性 设计准则，供产品研制设计时使用。 注意与机械产品的功能、性能紧密结合。
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结构系统失效概率计算方法
Ma 和Ang 于1979 年曾提出一种相关失效系统可靠性分析的近似 方法—PNET 法(probability networkevaluation technique) 。
基本思想：用部分失效形式代替系统所有的失效形式，从而快
速、便捷地得到系统可靠度的近似解。 在广泛应用于大型冗余结构系统的分支限界法和β分支法中也体现 了这一基本思想。 基于这样的基本思想的相关结构系统的可靠性分析，是在给定临界 相关系数的基础上，按相关程度把各失效形式分成强相关、弱相 关、中相关三类。
在产品研制过程中重视可靠性试验对保证产品可靠性的作用。 机械产品工作环境非常复杂，试验很难模拟真实的环境和应力。 因此必要时需进行现场可靠性试验，或收集使用现场的失效信 息。 复杂机械系统体积大、成本高等原因不能进行可靠性试验，可采 用较低层次（部件、组件或零件）的可靠性试验，然后综合试验 结果、应力分析结果和类似产品的可靠性数据及产品现场使用的 情况，对其可靠性进行综合评价。 利用小子样可靠性试验方法，可以节约实验成本。
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7.1可靠性工程方法在机械产品中应用
7.1.2故障模式影响分析（FMEA） 注重故障模式分析，以防止故障出现为设计宗旨。 通过对故障模式、故障机理的研究，采用改进措施，防 止故障的发生，使设计的产品的可靠性得到提高以满足 任务要求。 进行故障模式分析的主要手段是FMEA（CA） 根据产品寿命周期各阶段的FMEA（CA）结果，找 出主要的故障模式、影响整个产品可靠性的重要件 和关键件以及改进措施。 通过改进措施的落实提高机械产品的可靠性
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结构系统失效概率计算方法
如图1所示。
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7.1可靠性工程方法在机械产品中应用
7.1.5机械产品的失效机理研究
注重失效模式分析和失效机理的研究。 失效机理的分析涉及系统分析、结构分析、材料物理分析、测试 分析，以及有关疲劳、断裂、腐蚀、磨损等各学科知识。 用无损探伤检验、机械性能试验、断口的宏观和微观检查分析、 金相检查分析和化学分析等手段，对失效件进行失效机理分析。 用强度、疲劳、断裂等力学分析方法对失效件进行分析计算。 在以上分析基础上确定摸清机械系统的主要失效原因和机理，以 进行合理的可靠性设计优化，满足任务要求。
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主要失效模式的识别方法
网络搜索法的不足 采用此法编制的结构可靠性分析程序实际运行时，往 往需要太多的搜索运算，因而，建造1 种适用的结构 可靠性分析与设计一体化系统或分系统的难度相当 大。 一般认为，此法更适用于机电设备和工程结构的 效模式的识别方法
4）截止枚举法 20 世纪80 年代初，Melchers 和Tang 共同提出了识别 结构系统失效概率的截止枚举法。 认为在截止参数选择得当的前提下，该方法能够识别 出结构系统的所有主要失效模式。 但是截止参数的选 择却需要一定的经验基础和数学基础。
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结构系统失效概率计算方法
2）考虑相关性的计算方法 由于结构系统与单个零件相比比较复杂，各个零件之 间、失效模式之间存在广泛相关性。 其相关性包括三个方面： 一、变量相关的可靠性问题； 二、模式相关的零件可靠性问题； 三、零件相关的系统可靠性问题。
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结构系统失效概率计算方法
对相关失效结构系统的可靠性分析，通常采取的基本方法有 三种。
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主要失效模式的识别方法
1）约界法