西工大可靠性设计大作业
西工大可靠性设计大作业
机械可靠性设计大作业题目：扭杆姓名：刘昀班号：05021104学号：2011301259日期：2014.12.5机械可靠性设计大作业一、题目：扭杆：圆截面直径D为（μ，σ）=（20，0.1）mm，受扭矩T为（μ，σ）=（677400，8891.28）N.mm，工作循环次数N≥4000，材料疲劳极限S为（μ，σ）=（686.9，35.8）MPa。
二、思路：给定强度分布与应力有关的随机参数分布条件，确定应力计算公式，计算相应的分布参数，假定各随机变量都服从正态分布。
然后根据应力--强度干涉理论计算可靠度，主要考虑载荷的均值与方差两项变化可靠度如何变化，以上要求编程实现。
三、输入的数据：扭矩T的均值与标准差T（μ），T（σ）四、输出的结果：可靠度R五、计算的模型：（1）几何参数（扭杆圆截面直径）D、扭矩T和工作循环次数大于等于4000时的材料疲劳极限，亦即此时的疲劳强度S，均为随机变量且服从正态分布；（2）应力--强度干涉模型：大多数机电产品的应力和强度都是服从一定统计分布规律的随机变量，我们用L表示应力，S表示强度。
它们的概率密度函数f(S)和f(L)两曲线出现部分交叉和重叠，亦即出现干涉时，有可能出现强度小于应力的情况，但可把这种引起失效的概率限制在允许的范围内。
在干涉的情况下，我们研究的是如何在保证一定可靠度的前提下，使零件结构简单、重量较轻，价格较低。
对于强度和应力均为正态分布时，我们采用联结方程来计算可靠度，公式如下：SM称为可靠性系数，在已知、、、的条件下，利用上式可直接计算出SM，根据SM从标准正态分布表中查出可靠度R的值。
也即：六、程序流程图Y七、算例分析结果说明及结论（1）程序运行结果T(μ)↑，T(σ)不变时，可靠度R的变化情况：T(μ) T(σ) R677.4 8.89128 0.99960677.4 8.89128 0.999 120677 8.89128 0.999180677 8.89128 0.999240677 8.89128 0.999300677 8.89128 0.999360677 8.89128 0.999420677 8.89128 0.999480677 8.89128 0.999540677 8.89128 0.999600677 8.89128 0.999660677 8.89128 0.999720677 8.89128 0.999780677 8.89128 0.998999 840677 8.89128 0.998982 900677 8.89128 0.997976 960677 8.89128 0.9782411.02068e+006 8.89128 0.840541 1.08068e+006 8.89128 0.487613 1.14068e+006 8.89128 0.14605 T(μ)↑，T(σ)↑时，可靠度R的变化情况：T(μ) T(σ) R677.4 8.89128 0.99960677.4 508.891 0.999 120677 1008.89 0.999180677 1508.89 0.999240677 2008.89 0.999300677 2508.89 0.999360677 3008.89 0.999420677 3508.89 0.999480677 4008.89 0.999540677 4508.89 0.999600677 5008.89 0.999660677 5508.89 0.999720677 6008.89 0.999780677 6508.89 0.998999840677 7008.89 0.998979900677 7508.89 0.997884960677 8008.89 0.9772671.02068e+006 8508.89 0.8379891.08068e+006 9008.89 0.4877451.14068e+006 9508.89 0.149169（2）结果分析及说明T(μ)↑，T(σ)不变时，可靠度R随着扭矩均值T(μ)的增大而减小，并且当扭矩T(μ)达到一个值840677KN.mm附近时，可靠度开始急剧下降，所以在该扭矩作用下，零件刚好达到了它的材料疲劳极限，因此失效可能性急剧增大。
可靠性设计大作业
零部件的可靠性设计班级：学号：姓名：文威威摘要:本学期选修了电子设备可靠性工程，对这项科学有了更深的了解，进一步了解了本学科在工业生产和科学研究上的重要性。
据国外有关资料介绍，在船用电子设备的故障原因中，属设计不合理的占40%,电子元器件质量问题约占30%,曲操作和维护引起的故障占1 0 %,由制造工艺引起的故障约占1 0 %;对我国某炮瞄雷达现场故障统计数据分析表明，约有25%以上是山设计不合理所造成的。
引言:在可靠性技术迅速发展的今天，从指标试验评价发展到从指标论证、设计、原材料选择到工艺控制及售后服务的全过程的综合管理和评价，许多产品打出“零失效”的王牌。
产品的可黑性在很大程度上取决于设计的正确性, 而这乂基于零部件的可靠性设计。
零部件的可鼎性设计是以提高产品可靠性为LI的、以概率论与数理统汁理论为基础，综合运用数学、物理、丄程力学、机械工程学、人机工程学、系统工程学、运筹学等多方面的知识来研究机械工程的最佳设计问题。
利用可黑性设讣,可以降低元器件及系统的使用失效率，降低设备的成本，提高设备的可鼎性。
电子设备可靠性设计技术主要包括热设计、降额设汁、动态设计、三防设计、电磁兼容设计、振动与冲击隔离设计等。
正文：国内外的实践经验表明，机械结构的可靠性是由设计决定的，而由制造、安装和管理来保证的。
因此将概率设计理论和可黑性分析与设计方法应用于机械结构设讣中，才能得到既有足够安全可靠性，乂有适当经济性的优化结构。
这样，以估计结构系统可鼎度为LI标的、以概率统讣和随机过程理论为基础的、以各种结构分析技术为工具的多种结构可鼎性分析与设计方法迅速发展oRaize r综述了一次二阶矩法和以一次二阶矩法为基础的现代可靠性分析理论。
赵国藩等建立了广义随机空间内考虑随机变量相关性的结构可靠度实用分析方法，扩大了现有可幕度计算方法的适用范围。
并且贡金鑫和赵国藩还研究了原始空间内的可靠性分析方法，这种方法不需要将非正态随机变量映射或当量正态化为正态随机变量，因而特别适合于当随机变量的概率分布函数不存在显式时可靠度的讣算。
西工大版 机械设计作业集答案
8-39 某带传动由变速电动机驱动，大带轮的输出转速的变化范围 为500~1000r/min。若大带轮上的负载为恒功率负载，应该按哪一 种转速设计带传动？若大带轮上的负载为恒转矩负载，应该按哪 一种转速设计带传动？为什么？
P Fev 1000
P一定，∵n2↓→v，所需的有效圆周力 Fe，按较 大的Fe设计带传动能够保证不打滑和具有一定的疲劳
10—24 在齿轮传动中，获得软齿面的热处理方式有 调质 、 正火 ， 而获得硬齿面的热处理方式有 渗碳淬火 、 整体淬火 、 表面淬火 等。
10—25一般参数的闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式是 点蚀 ， 闭式硬齿面齿轮传动的主要失效形式是 断齿 ，开式齿轮传动的主 要失效形式是 磨损 ，高速重载齿轮传动，当润滑不良时最可能出 现的失效形式是 胶合 。
提高，设电动机的功率和减速器的强度足够，且更换大小带轮后引
起中心距的变化对传递功率的影响可忽略不计，为了实现这一增速
要求，试分析采用下列哪种方案更为合理，为什么？
1、将dd2减小到280mm；
电动机
2、将dd1增大到200mm；
dd2 V带传动
v D
3、将鼓轮直径D增大到355mm。
dd1 解 输出功率P出=F·v
带传动更适宜在高速下工作。
解：∵原V带传动比：
i12
dd2 dd1
400 140
2.857
方案1、2的V带传动比：
i12
i12
dd2 dd1
280 140
400 200
2
∵原运输带速度： v nyD ,
60000
现运输带速度： v nyD ,
60000
电动机
dd2 V带传动
22春西北工业大学《质量控制及可靠性》在线作业一答案参考1
22 春西北工业大学《质量控制及可靠性》在线作业一答案参考1. 仪器用于日常生产分析时，每班用 ( )对仪器进行运行检查，以监控仪器的工作状态。
参考答案：监控样品2. 试指出下面哪一种说法是正确的?( )A . 质量数最大的峰为份子离子峰B . 强度最大的峰为份子离子峰C . 质量数第二大的峰为份子离子峰D . 降低电离室的轰击能量，强度增加的峰为份子离子峰参考答案： D3. 调查表的种类不包括( )。
A.不良项目调查表B.缺陷位置调查表C.频数调查表D.频率调查表参考答案： D4. 质量管理体系的四大要素包括( )。
A.管理职责﹔资源管理﹔产品的实现﹔测量、分析和改进B.管理承诺﹔资源管理﹔产品的实现﹔测量、分析和改进C.管理职责﹔资源管理﹔管理承诺﹔测量、分析和改进D.管理职责﹔管理策划﹔产品的实现﹔测量、分析和改进参考答案： A5. 极谱分析中，与扩散电流无关的因素是( )A . 电极反应电子数B . 离子在溶液中的扩散系数C . 离子在溶液中的迁移数D . 电极面积参考答案： C6. 下列( )项不属于并行工程的基本原则。
下列( )项不属于并行工程的基本原则。
A.突出人的作用B.关注早期设计阶段C.重视顾客需求D.独立工作参考答案： D7. 膨胀机带液如何处理?膨胀机带液如何处理?本题答案： 1)即将关闭紧急切断阀，住手膨胀机。
2)关闭膨胀机的进口阀。
3)打开膨胀机的紧急切断阀、喷嘴、蜗壳吹除阀，将膨胀机内及机后管道的液体排放干净。
4)如果下塔液位过高，排放下塔液面到规定值。
5)打开机前的吹除阀将机前的管道的液体排放干净。
6)以上工作结束后，按启动膨胀机的要求准备关闭或者打开各阀门。
8. 库仑分析与普通滴定分析相比( )。
A . 测量精度相近B . 需要标准物进行滴定剂的校准C . 不需要制备标准溶液，不稳定试剂可以边产生边滴定D . 很难使用不稳定的滴定剂参考答案： C9. 以下对质量管理体系基本内涵的描述不正确的是( )。
西工大机械可靠性考试题
诚信保证本人知晓我校考场规则和违纪处分条例的有关规定，保证遵守考场规则，诚实做人。
本人签字： 编号：西北工业大学考试试题（卷）2006－2007学年第二学期开课学院 五 课程 机械可靠性设计 学时 32考试日期 2011.12.25 考试时间 2 小时 考试形式（闭开）（BA）卷题号 一二三四五六七总分得分考生班级05030801学 号姓 名一、概念题（每题3分，共计30分）（前5个为填空，后5个为判断正误）1、有500件产品，工作至800小时有50件失效，此时t=800小时时该产品的可靠度为①。
2、由三人监视作业时，有两人以上同意才能切断电源，n=3,则其操作可靠度为①，设每个人正确操作的概率为R。
3、已知某材料抗拉强度为580~780Mpa，该材料的抗拉强度的均值和标准差分别为①和②。
4、有一汽车的制动系统，可靠度为Rs=0.98，该系统由两个块式制动器并联构成，要求每个制动器的可靠度应为①。
注：1. 命题纸上一般不留答题位置，试题请用小四、宋体打印且不出框。
2. 命题教师和审题教师姓名应在试卷存档时填写。
共6页 第1页成绩5、 有四个单元，可靠度均为0.9，要求所组成系统的可靠度大于0.9的方案有几种①。
6、浴盆曲线是失效概率在工作时间内的描述，反映了产品在整个使用过程中失效状况。
（ × ）7、在减速器的齿轮设计中，齿轮上所受的载荷、齿轮齿宽等几何参数为随机变量。
（ × ）8、产品致命度与产品失效概率成反比。
（ × ）9、在人机系统中，人操作的可靠度比机器的可靠度重要的多。
（ √ ）10、人—机—环境所组成系统的可靠度为三者可靠度之积计算。
（ √ ）二、解释名词（每题3分，共计15分）1、MTTF与MTBF：2、FMECA与FTA：3、维修度：4、应力——强度干涉模型：5、冗余技术：教务处印制 共6页 第2页三、问答题(每小题5分,共20分)1、什么是表决系统？它的可靠度与串、并联系统相比有什么特点？2、可靠性分配、可靠性预测与可靠性分析三者在可靠性系统设计各强调的内容是什么？之间有何联系？3、什么是最小割集和最小路集？在失效树分析中有何作用？4、无替换定数截尾与有替换定数截尾寿命试验有何不同？四、计算题(共35分)1、设有N=100个产品，从t=0开始运行，在50h内无失效，在50h至51h内发生一个失效，在51h至52h内发生3个失效，求该批产品在50h及51h的失效率。
西北工业大学智慧树知到“工业工程”《质量控制及可靠性》网课测试题答案卷2
西北工业大学智慧树知到“工业工程”《质量控制及可靠性》网课测试题答案（图片大小可自由调整）第1卷一.综合考核(共10题)1.偶然性原因是可以避免的。
()A.错误B.正确2.()是一种在产品设计和开发过程中用于表明顾客要求的质量特性与产品功能间关系的简明图表，是描述质量展开过程和结果的有效工具。
A.QC工序表B.因果图C.质量表D.方差分析表3.调查表的种类不包括()。
A.不良项目调查表B.缺陷位置调查表C.频数调查表D.频率调查表4.质量管理体系的四大要素包括()。
A.管理职责﹔资源管理﹔产品的实现﹔测量、分析和改进B.管理承诺﹔资源管理﹔产品的实现﹔测量、分析和改进C.管理职责﹔资源管理﹔管理承诺﹔测量、分析和改进D.管理职责﹔管理策划﹔产品的实现﹔测量、分析和改进5.以下属于质量检验阶段的特点的是()。
A.质量检验属于事中把关B.不能够减少因废品而造成的损失C.对避免因不合格品出厂而给用户造成的损失起到了很好的质量把关作用D.能预防废品产生6.5W1H中的“H”代表了顾客需求。
()A.错误B.正确7.下列关于质量检验的定义正确的是()。
A.对产品或服务的一种或多种特性进行测量、检查、试验、计量，并将这些特性与规定的要求进行比较，以确定其符合性的活动B.通过技术专家对产品使用性能进行评价C.通过观察和判断，结合测量、试验所进行的符合性评价D.根据产品标准对原材料、中间产品、成品合格与否给出结论8.下列关于质量功能展开(QFD)的说法，不正确的是()。
A.QFD于20世纪60年代末70年代初起源于日本B.QFD于80年代初传入欧美C.QFD坚持“以顾客为关注焦点”的原则D.QFD不利于缩短开发周期9.产品的设计、制造及企业经营管理等各项活动都离不开人的参与，而且必须以人为主导，这体现了全面质量管理()基本思想。
A.以顾客为中心B.预防为主，防患于未然C.突出人的作用D.过程方法、体系保障10.质量文化整体上分为三个层次，()是质量文化的核心层，通过员工的质量意识、质量观念、质量精神所表现。
西工大软件技术实验报告-大作业
实验中遇到的问题及解决方法：
1、程序起初并不能运行，原因是缺少部件，在工程中引用与添加相应的部件之后程序便可运行。
2、在计算相应的金额与折扣时，出现错误，该错误还直接修改了数据库数据，原因是在计算部分的代码中，计算公式出现错误，相应的文本编号也混乱了，重新对应文本编号与修正公式，解决了该问题。
实验中所涉及的知识及技术：
1、文本框的双向作用（即输入与输出）；
2、窗体的双重作用（容器与输出）；
3、事件过程的编写；
4、输入输出的简单实现；
5、窗体、文本框、标签、命令按钮等基本控件的常用属性的动、静态设置等。
6、窗体间的切换方法
7、在界面上建立按钮控件数组。
8、按钮及其他属性的设置
9、各类型变量的的定义与使用
备注：
1）建立一个酒店管理所需的数据库，根据实际需要设置若干基本表，并且打入相关数据。
2）分别采用Data控件、ADO控件、DAO对象、ADO对象连接数据库中的不同的记录集对象。
3）客人入住登记时由程序自动产生按入住客人入住的房型及预定入住天数收取入住押金额。
4）实施入住监控，当入住者超过预定入住期限，应产生报警信息，并采取相应提示追加入住押金的措施。
3、实验中发现label后的自带白色背景十分难看，想将其去掉，于是在询问了周围同学与查阅书籍后，发现属性栏中backstyle一项可以对其进行修改，而后修改成功。
4、在移动了所做的实验文件之后，由于路径的改变，会无法连接到数据库，此时只要重新将data的属性databasename修改至现有路径即可。
优化设计及可靠性设计作业
优化设计作业习题一：1、五阶多项式函数5432()54121121f x x x x x x =−+−+−+在区间[-0.5,0.5]之间是单峰函数。
（1）用MATLAB软件或其他软件画出该多项式函数的曲线图；（2）用一维线性搜索的黄金分割法求函数最小值（变量收敛精度为510−）；（3）用一维线性搜索的二次插值法求函数最小值（变量收敛精度为510−）。
（参考黄金分割法的MATLAB函数编写完成二次插值法的MATLAB函数）解：（1）该多项式函数的曲线图如图所示：（2）用一维线性搜索的黄金分割法求得函数的：最小极值点：x=0.1099函数最小值：y=0.9876迭代次数为：K=24注：程序见附件1（3）用一维线性搜索的二次插值法求得函数的:最小极值点:x=0.10986函数最小值：y=0.89763注：程序见附件22、方程220.2()ln (2)ln (10)f x x x x =−+−−,在区间[6,9.9]之间是单峰函数。
重复第一题的3个小问题。
解：（1）该多项式函数的曲线图如图所示：（2）用一维线性搜索的黄金分割法求得函数的：最小极值点：x=8.5016函数最小值：y=2.1338迭代次数为：K=27注：程序见附件1（3）用一维线性搜索的二次插值法求得函数的:最小极值点：x=8.501589函数最小值：y=2.133838注：程序见附件23、用牛顿法求解（牛顿法的MATLAB程序给出）（变量收敛精度为510−）：(1)min 22112212()2 1.52f x x x x x x x =−++−0[1,1]Tx =(2)将函数4231122()32f x x x x x =−+在点0[1,1]T x =简化为二次函数，并用牛顿法求此二次函数的最优解。
解：（1）最小值点为0.4999999586298150.999999966693309x ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦极小值为-0.7499999999999(9)9f x =迭代次数2k =（2）最小值点为 1.0606601535905480.749999985401338x ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦极小值为-0.4218749999999(9)9f x =注：程序见附件34、用最速下降法（或其它相应的无约束优化方法）求上述第三大题（程序参照牛顿法的程序自己编写）。
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机械可靠性设计大作业
题目：扭杆
姓名：刘昀
班号： 05021104
学号： 59
日期：机械可靠性设计大作业
一、题目：
扭杆：圆截面直径D为（μ，σ）=（20，）mm，受扭矩T为（μ，σ）=（677400，），工作循环次数N≥4000，材料疲劳极限S为（μ，σ）=（，）MPa。
二、思路：
给定强度分布与应力有关的随机参数分布条件，确定应力计算公式，计算相应的分布参数，假定各随机变量都服从正态分布。
然后根据应力--强度干涉理论计算可靠度，主要考虑载荷的均值与方差两项变化可靠度如何变化，以上要求编程实现。
三、输入的数据：扭矩T的均值与标准差T（μ），T（σ）
四、输出的结果：可靠度R
五、计算的模型：
（1）几何参数（扭杆圆截面直径）D、扭矩T和工作循环次数大于等于4000时的材料疲劳极限，亦即此时的疲劳强度S，均为随机变量且服从正态分布；
（2）应力--强度干涉模型：
大多数机电产品的应力和强度都是服从一定统计分布规律的随机变量，我们用L表示应力，S表示强度。
它们的概率密度函数f(S)和f(L)两曲线出现部分交叉和重叠，亦即出现干涉时，有可能出现强度小于应力的情况，但可把这种引起失效的概率限制在允许的范围内。
在干涉的情况下，我们研究的是如何在保证一定可靠度的前提下，使零件结构简单、重量较轻，价格较低。
对于强度和应力均为正态分布时，我们采用联结方程来计算可靠度，公式如下：
SM称为可靠性系数，在已知、、、的条件下，利用上式可直接计算出SM，根据SM从标准正态分布表中查出可靠度R的值。
也即：
六、程序流程图
Y
七、算例分析结果说明及结论
（1）程序运行结果
T(μ)↑，T(σ)不变时，可靠度R的变化情况：T(μ) T(σ) R
120677
180677
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300677
360677
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600677
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960677
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+006
+006
T(μ)↑，T(σ)↑时，可靠度R的变化情况：T(μ) T(σ) R
120677
180677
240677
300677
360677
420677
480677
540677
600677
660677
720677
780677
900677
960677
+006
+006
+006
（2）结果分析及说明
T(μ)↑，T(σ)不变时，可靠度R随着扭矩均值T(μ)的增大而减小，并且当扭矩T(μ)达到一个值附近时，可靠度开始急剧下降，所以在该扭矩作用下，零件刚好达到了它的材料疲劳极限，因此失效可能性急剧增大。
T(μ)↑，T(σ)↑时，可靠度R的变化情况与前述情况变化规律相同，可靠度数据几乎相同，可见扭矩的标准差T(σ)变化，对零件可靠度影响甚微。