可靠性工程论文重点
土力学与地基基础论文

土力学与地基基础论文引言:土力学是土壤力学的简称,是研究土壤力学性质和土壤力学变形规律的科学。
在土木工程中,地基基础是承受建筑物自身重力和外部荷载传递到地下的结构部分。
因此,土力学与地基基础的研究对于确保工程的安全性和可靠性至关重要。
本文将重点探讨土力学与地基基础的相关理论和实践。
一、土力学基础知识1. 土壤力学性质土壤力学性质是指土壤在受力作用下的力学反应。
其中包括土壤的颗粒组成、密实度、含水量、含气量等基本性质。
了解土壤的这些性质对于土力学分析和地基基础设计至关重要。
2. 土壤力学参数土壤力学参数是描述土壤物理和力学特性的参数。
常用的土壤力学参数包括内摩擦角、剪切强度、孔隙比等。
这些参数的测定对于土力学和地基基础分析具有重要意义。
3. 土壤力学变形规律土壤在受力作用下会发生变形,土壤力学变形规律研究了土壤的弹性和塑性变形规律。
包括土壤的应力应变关系、体积变形等。
了解土壤的变形规律对于地基基础的设计和施工具有重要的指导作用。
二、地基基础设计原理1. 地基基础分类地基基础根据其形式可以分为浅基础和深基础。
浅基础包括承台、连续墙基础等,适用于较小的建筑物;深基础包括桩基、基槽等,适用于较大和特殊荷载的建筑物。
选择合适的基础形式是地基基础设计的重要环节。
2. 荷载分析地基基础设计需要进行荷载分析,即确定荷载的大小和作用方式。
常见的荷载包括建筑物自重、地震力、风力、水荷载等。
准确的荷载分析对于地基基础的强度计算和稳定性分析至关重要。
3. 基础设计计算基础设计计算是根据土壤力学理论和工程实践,计算基础结构的尺寸和强度。
基础设计计算需要考虑土壤的力学性质、地震作用、地下水位等因素。
合理的基础设计计算可以确保工程的安全和可靠。
三、地基基础施工和监测1. 地基基础施工地基基础施工是将设计好的地基基础安全地建造起来的过程。
地基基础施工包括基坑开挖、基础浇筑、基础处理等步骤。
施工过程中需注意土壤的侧压力、水平位移等因素,确保施工的质量和稳定性。
多任务剖面可靠性分配方法研究

文学,扈延光
(北京航空航天大学可靠性工程研究所,北京100083)
摘要根据武器装鲁多任务剖面的特点,建立了多任务剖面情形下基本可靠性分配模型,对模型中比例系数的 选取做了详细说明,并对信息不充分情形下常用的专家评分过程进行了改进. 关键词基本可靠性;多任务剖面:可靠性分配
引用本文格式:文学.扈延光 多任务剖面可靠性分配方法研究[会议论文] 2003
168—
第一屠;装备层 第二层:任务层 第二层:阶段层
第四层:系统层
图I 多任务系统可靠性分配层次结构
在以上层次结构中,根据文献【2】第一层与第二层之间满足
九=∑%A
式中:儿代表装备的故障率;丑代表第i个任务剖面的故障率;啦代表第i个任务剖面所
占的比例,且∑a。=l:m代表总的任务剖面数。
i=1
对于每一个任务剖面的基本可靠度Ri=e一札。该任务相对于各阶段之间满足
1概述
可靠性分配就是将使用方装备研制任务书(或合同)中提出的可靠性指标,白上而下, 由大到小,从整体到局部,逐步分解,分配到各系统、分系统及设备…。常用的可靠性分 配方法主要有等分配法、评分分配法、比例组合法等。
对于具有多任务剖面的武器装备,研制合同中给出了每一个典型的任务剖面及其对应 的比例,并对装备整体提出了相应的可靠性指标。目前还没有见到专门对装备多任务剖面 可靠性分配的研究文献。本文根据多任务剖面的特点,建立了装备可靠性分配层次结构, 提出了多任务剖面情形下基本可靠性分配模型,并详细说明了模型中比例系数的确定过 程。
据经验构造,如果专家认为系统i相对于系统J结构复杂,则口。,=9。这样根据构造的矩阵 计算出的归一化矢量代表各个系统的复杂度的评分结果。
(4)计算分配比例系数计算第女个系统分配的比例系数住,并对结果进行归一化, 可以得到各系统的分配比例系数,代入原模型进行求解:
[其他论文文档]水利水电工程论文(8篇)
![[其他论文文档]水利水电工程论文(8篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/9d1a2697336c1eb91b375d3a.png)
水利水电工程论文(8篇)第一篇:水利水电工程试验检测必要性思考摘要:为了使水利水电工程保质保量完成,在施工过程中加强质量检测非常重要。
而质量检测的科学化与专业化是保证检测质量的关键。
在相关检测实验中,对数据进行可靠性分析,能够客观反映工程质量的实际情况,正确认识工程质量,实现提高工程质量的目标。
关键词:水利水电工程;试验检测;必要性0前言通过科学的试验方法进行检测,是保证水电工程质量的重要措施之一,能够为工程的安全运行提供技术保障。
在施工中,需要对进场的原材料进行检测,确保工程使用合格的原材料;同时需要对混凝土配合比进行试验和验证,确保混凝土的技术指标能够满足设计要求,并且具有易于施工的特点。
1保证水利水电工程质量必要性由于水利水电工程一般都属于大规模的施工,工程施工场地通常也比较偏僻,施工周期较长,建设布局、难度都非常大,而且施工的成本较高。
所以,为了确保水利水电工程的质量,就需要深入到施工现场,在施工现场建立工地试验室。
通常,工程质量检测中心或检测站为指定地点,通过检测站进行检测试验,将符合标准的材料用于施工中,才能确保工程质量的提高。
所以,在招标中,应该选择一些具备现场检测资质的施工企业,为工程提供检测支持和技术保障。
2水利水电工程试验检测的目的及要求2.1水利水电工程试验检测的目的1)保证工程项目的质量安全。
施工过程是工程质量形成的重要阶段,通过施工单位自己检查、监理单位抽检等,才能对影响施工质量的因素进行查找,将质量安全隐患消灭在萌芽状态。
对每一道工序都要严格把关,保证施工整体质量,在整个施工过程中都要贯穿质量检测。
在竣工阶段,有针对性的开展试验检测工作,确保整个水利工程的质量,通过对各项指标进行科学的检测和评价,保证工程整体质量的达标,从而使工程项目在应用过程中能够安全运行,实现工程的社会效益与经济效益。
所以,在竣工阶段有必要进行相关试验检测,目的在于保证施工的质量安全,要重视水利工程现场试验的重要性。
风吹柳叶摆

毕业论文计算机科学与技术专业2007 级16 队学员黄逸偲指导教员杜华栋讲师课题软件可靠性预计中国人民解放军理工大学气象学院二○一一年六月软件可靠性预计黄逸偲(解放军理工大学气象学院16队江苏南京 211101)摘要:基于失效数据的软件可靠性预计能够预计随着测试的警醒将来软件能够达到的可靠性水平。
虽然目前在软件可靠性预计方面取得了明显的进展,但是还没有一个能够在任何条件下均值得信任的软件可靠性预计模型。
更糟糕的是,甚至不能先验的知道基于某一具体的失效数据,哪一个模型最适合。
本文给出了一个具有一般性的软件可靠性预计步骤,并且详细讨论了两种提高软件可靠性预计质量的方法。
据此,用户在工程实践中能够选择出一个模型或者多个模型用于预计软件的可靠性,得到的结果相对而言是最准确的。
本文首先从软件失效引起的严重后果强调了软件可靠性预计的重要性,讨论了本文研究的背景以及目的,简要介绍了本文的组成;其次给出了软件可靠性的定义以及概念,谈到了软件可靠性和软件工程之间的关系;接着简要的概述了软件可靠性模型,介绍了软件可靠性模型的发展,给出了几个软件可靠性参数的定义以及数学推导,总店讨论了个软件可靠性模型,它们分别是模型、模型、和模型,给出了软件可靠性定量评价的标准;给出了软件可靠性预计的步骤,重点讨论了两种提高软件可靠性的方法;再定标法和模型混合法。
期中,从概率论的角度深入讨论了再定标法的原理,并运用实际的失效数据开展软件可靠性预计。
关键词:软件可靠性、再定标法、模型混合、预计1、引言1.1研究背景随着计算机技术迅猛发展,软件的销售量和使用量呈几何级数增长,软件的规模也越来越大,复杂性急剧提高。
例如,美国航天飞机的飞行软件达50万行的源代码,F-22战斗机更多达150万行源代码。
软件失效已经成为系统瘫痪的主要原因,根据美国国防部和美国国家宇航局的统计,武器系统和航天项目中软件可靠性比硬件系统大约第一个数量级。
软件故障而造成的重大事故也不乏其例,如F-18战斗机在海湾战争中,飞行控制软件发生了500多次故障,爱国者导弹因软件问题误伤了28名美国士兵,阿里安5型火箭的发动机控制系统软件的错误导致飞行试验失败等。
建筑工程常见质量通病与防治措施论文

建筑工程常见质量通病与防治措施论文•相关推荐建筑工程常见质量通病与防治措施论文(通用7篇)随着个人的素质不断提高,措施有着举足轻重的地位,措施是一个汉语词语,意思是针对某种情况而采取的处理办法。
那么,措施到底怎么写才合适呢?以下是小编精心整理的建筑工程常见质量通病与防治措施论文,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!建筑工程常见质量通病与防治措施论文篇1【摘要】随着我国国民经济的快速发展,建筑事业成为城市化建设、新农村发展和人民住房需求的经济发展重点领域,建筑工程事业在我国的发展也呈现出飞速增长的状态。
【关键字】高层建筑,混凝土施工,质量通病,防治措施1、引起建筑工程常见质量通病的原因1.1工程设计不合理工程设计的好坏,是建筑功能能否进行高质量建设的基础。
设计的不合理就会造成相关施工技术的实施不够科学,建筑的设计规划对工程的质量产生影响。
而且,由于工程设计是建筑工程建设的主要指导蓝本,在工程施工过程中,施工单位会主要依据建筑工程的设计图纸进行具体施工,一旦工程完成之后,设计过程中的不合理之处就会很难更改,从而造成建筑工程质量的永久性存在,甚至使建筑工程成为烂尾工程。
比如,根据建筑的规模和高度,以及建筑所处区域的地质情况,要决定建筑工程的基坑挖掘的深度和宽度,如果在设计过程中,对基坑挖掘的深度和宽度的设计,不符合建筑工程的建筑要求,就会造成后期使用过程中的质量问题和安全问题的产生,并且无法进行有效的弥补措施。
1.2工程施工质量不高建筑工程的施工,是工程建设的主要环节,也是影响建筑工程质量的关键因素。
在工程施工过程中,地基工程、混凝土工程、钢筋工程、模板工程、砌筑工程、构件安装工程和防水工程等各个施工工程中的施工技术的实施和施工质量的高低都会对建筑工程的建设质量起到重要的影响作用。
同时,在工程的具体施工过程中,自然因素的影响、施工人员技术操作的误差等都会造成施工质量的不高。
当前,我国在城市化建设和房地产事业发展过程中,过于追求建筑工程的建设进度和建设规模,忽视了施工过程中的设计规划和技术使用的精确性和科学性。
土木工程毕业论文选题方向比较好写

土木工程毕业论文选题方向比较好写在土木工程领域,选择一个适合撰写毕业论文的研究方向至关重要。
不同的选题方向会直接影响论文的难度、深度和创新性。
在选择土木工程毕业论文选题方向时,有一些研究领域相对容易写作且具有一定的实践意义。
结构可靠性分析结构可靠性一直是土木工程研究的热点问题之一。
通过对结构的可靠性进行分析,可以评估结构在设计寿命内的性能和安全性。
论文选题可以围绕结构可靠性分析方法的研究、结构设计参数对结构可靠性的影响、结构可靠性与耐久性的关系等展开。
这一领域的研究通常需要进行大量数据分析和模拟计算,但是相对来说可以有较明确的研究框架和方法,适合进行深入的探讨。
新型建筑材料应用研究随着新型建筑材料的不断涌现,如高性能混凝土、纳米材料等,新型建筑材料的应用研究成为土木工程领域的研究热点之一。
选择这一研究方向,可以从材料的结构、性能、应用范围等方面展开探讨,探索新型建筑材料在结构设计、施工中的应用潜力。
这一领域的研究通常需要进行实验室测试、数据分析等工作,但是可以通过实际案例对比展示新型建筑材料的优势和应用前景。
结构振动与控制结构振动与控制是土木工程中一个重要的研究领域,主要研究结构在地震、风载等外部动力作用下的振动响应和控制方法。
选择这一研究方向,可以探讨结构的振动特性、振动控制方法的研究进展、不同振动控制算法的比较等问题。
这一领域的研究通常需要进行数值模拟、振动试验等工作,但是可以通过实际案例分析结构振动与控制的实际应用效果。
地下空间工程地下空间工程是土木工程领域中具有挑战性和实践意义的研究方向之一。
选择这一研究方向,可以从地下结构设计、地下空间利用、地下工程施工技术等方面展开探讨,探索地下空间工程在城市发展、资源节约、环境保护等方面的应用潜力。
这一领域的研究通常需要进行地质勘察、施工监测、地下结构安全评估等工作,但是可以通过实际工程案例展示地下空间工程的实际应用效果。
结论选择一个适合撰写毕业论文的研究方向对于土木工程学生来说至关重要。
南海海域深水浮式平台结构可靠度分析的开题报告
南海海域深水浮式平台结构可靠度分析的开题报告一、选题背景及意义海洋深水油气开采已经成为国际上一种具有重要战略意义的领域。
针对这一需求,海洋工程领域涌现出了许多高品质的深水浮式平台,这类浮式平台因为采用海洋浮力原理,能够满足深水深度的需求,并且不需要进行深水井探测,也不存在过多的固定和承载工作。
随着深水工程建设的不断普及,深水浮式平台在构造设计和可靠性分析上愈发成为研究的热点。
因此,本次论文的选题背景即为关于深水浮式平台的可靠度分析,针对南海深海海域可行性分析,研究分析深水浮式平台的极限荷载、安全性能分析及底部环境影响因素等问题,为提高深水浮式平台的建设标准和技术水平,具有很强的理论和实践意义。
二、研究内容和方法论文主要围绕南海海域深水浮式平台的可靠性分析,具体研究内容包括:1. 分析深水浮式平台结构的构造、工作原理,以及南海海域固有的环境因素并建立对应的模型。
2. 深入分析平台结构的荷载计算,研究平台受到的荷载类型、数值大小、时效诸因素,解决平台所面临的各种负荷情况。
3. 分析平台结构的应力变形状况,利用软件的复杂建模算法,完成各种形式的应力分析;根据应力分析结果,对平台结构的设计参数进行合理的确定。
4. 运用适当的统计分析方法,建立结构可靠性分析模型,综合考虑设计根据、荷载计算、材料和制造质量等因素进行多个场景下的可靠度分析。
5. 进行深水浮式平台结构的可靠性分析,系用有限元分析方法对深水浮式平台底部的环境情况、沉降变形进行分析预测,并通过结构可靠度指标对其进行评估,从而获得较为全面的结构可靠度信息。
三、预期成果本论文的研究成果主要包括以下几个方面:(1)对南海海域深水浮式平台的结构构造及其工作原理进行分析,得到该平台结构的荷载及应力特征;(2)综合运用互联网搜索、专业数据库检索、及相关文献查阅等方式,收集成熟专业的结构可靠性分析方法和技术,建立相应的可靠度分析模型和流程;(3)对平台结构进行多方面场景下的可靠度分析,并获得相应的结构可靠度指标;(4)对深水浮式平台结构的可靠度分析与评估得出具有较高科学准确性的结论,为未来深水浮式平台的设计,建设、维护提供理论依据及技术支持。
本科工程管理论文
本科工程管理论文本科工程管理论文工程管理论文不会写?没关系,下面是小编给大家整理收集的本科工程管理论文,供大家阅读参考。
本科工程管理论文11化工建设项目的目标控制1.1质量管理化工建设项目具有自身的特殊性,工程质量要求非常严格。
质量管理源于设计,落实在现场。
现场项目管理人员与设计之间的沟通必须通畅,不能擅作主张,同时现场好的建议也需要在主要管理人员的协调下得以实现。
对于现场质量管理工作的重点要放在特殊过程的管理上,这里所说的特殊过程是指该项工作在实施完成一段时间后,才能显现工作的质量好坏,例如防水、防腐、保温保冷工程。
对于特殊过程,项目管理人员必须做到事先预判,并制定相应的管理要求,落实过程管理,需要对实施过程所涉及的单位资质、人员能力、机具配备、施工措施、施工方案等一系列内容进行事前监控,事中监管,事后记录。
为实现“单位工程质量合格率100%,建设优质工程”的质量管理目标,坚持质量第一,实行工程质量负责制。
建立以项目经理为主导的工程技术人员和施工现场管理人员的质量控制体系。
应定期组织业主、监理、总包和施工等单位,进行联合检查,及时发现和消除质量隐患。
施工关键环节或者遇到重大施工问题,应组织专家组进行攻关,保证化工建设项目工程质量。
1.2安全管理化工建设项目中安全管理至关重要,目的是保证工程建设中的安全隐患和伤亡事故零发生率,最大程度地保证人身和财产安全,进而保证建设工程的质量。
安全管理是工程质量的前提和保证,两者互为统一。
化工建设项目管理过程中应分期进行安全教育,提高施工人员和管理人员的安全意识,通过技术培训规范施工人员的安全操作技能,不断完善安全生产与操作规章制度的同时还要加强巡检,重点是抓好执行,必须做好事前、事中和事后的安全控制。
只有施工人员具有高度的安全意识,并结合施工单位的安全投入以及各参与方的相互配合才能从根本上降低安全事故发生率。
安全管理不仅仅是HSE经理及HSE工程师的职责,它是所有项目管理人员的职责,因此项目所有的管理人员在现场时均应将其视为自身化工建设项目中的预算管理包括财务预算、筹资预算、业务预算和资本预算。
航天科技论文
航天科技论文一个国家经济、科技、军事、文化发达与否的重要标志:航天技术。
店铺为大家整理的航天科技论文,希望你们喜欢。
航天科技论文篇一浅谈航天系统工程管理摘要航天型号的研究、设计、试验、生产是一组复杂的组织管理过程,本文从工程管理角度阐述了航天系统工程的管理特点和发展方向。
关键词航天系统工程管理中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:前言航天系统是由航天器、航天运输系统、航天器发射设施、航天测控系统、用户设备(系统)以及其他保障设备组成的完成特定航天任务的工程系统。
航天系统的特点是规模庞大、技术复杂、质量可靠性要求高、耗资大、研制周期长、社会和经济效益显著。
一些典型的航天系统,如中国神舟十号飞船、美国航天飞机工程等都是现代典型的大工程系统。
如今,航天的作用已经远远超出科学技术领域,对国家和国际的政治、经济、军事与社会生活都产生广泛而深远的影响。
因此,为了适应航天技术的发展,航天工程管理必须上水平,真正成为航天发展的助推剂,而不是绊脚石。
所谓工程管理,就是要确保在时间(进度)、成本(经费)、质量(性能)三项限制条件下,实现工程目标。
工程管理是一种特别适用于那些重大、关系复杂、时间紧迫、资源有限的一次性任务的管理方法。
工程管理水平的高低同样制约着航天发展的速度和质量。
一、国外航天工程管理发展国外航天型号工程管理始于20世纪40年代的“网络计划技术”。
例如“曼哈顿”计划,它使美国于1944年5月研制成功了世界第一颗原子弹。
1957年美国海军为追赶前苏联导弹的优势而开展了“北极星”导弹计划,他们采用了PERT(计划协调技术)方法管理该工程,即以时间为基础使整个研制过程形象地显示出来,条理分明,目标明确,能集中力量搞好关键路线。
同时,在研制过程中,还采用数理统计的方法和先进的计算机手段,从大量非肯定的环节中找出带有普遍性的规律,及时地修改计划,合理安排人力和物力,节省了成本、提高了研制效率,使“北极星”导弹研制计划周期缩短了20%~25%,并为航天工程管理提供了系统工程方法。
施工图预算毕业论文
施工图预算毕业论文施工图预算毕业论文引言施工图预算是建筑工程中非常重要的一环,它涉及到工程项目的成本控制和管理。
在这篇毕业论文中,我将探讨施工图预算的相关问题,并提出一些改进的方法,以提高预算的准确性和可靠性。
一、施工图预算的重要性施工图预算是工程项目的基础,它对于项目的顺利进行起着至关重要的作用。
准确的预算可以帮助项目经理和工程师在项目的各个阶段做出明智的决策,确保项目的质量和进度得到有效控制。
二、施工图预算存在的问题然而,在实际操作中,施工图预算常常面临一些问题。
首先,由于施工图预算的编制涉及到大量的数据和信息,往往需要耗费大量的时间和精力。
其次,预算编制的准确性和可靠性也常常受到一些因素的影响,例如设计变更、材料价格波动等。
此外,预算编制人员的经验和专业水平也会对预算的准确性产生重要影响。
三、改进施工图预算的方法为了提高施工图预算的准确性和可靠性,我们可以采取以下几个方法:1. 引入先进的技术和软件工具:利用计算机辅助设计和预算软件,可以大大提高预算的编制效率和准确性。
这些软件可以自动计算和更新材料价格、工程量等信息,减少人为因素的干扰。
2. 加强与设计部门的沟通与协作:预算编制人员应与设计师密切合作,及早了解设计变更和调整,以便及时更新预算。
同时,设计师也应充分考虑成本因素,尽量避免不必要的设计变更。
3. 建立完善的数据管理系统:通过建立一个统一的数据管理系统,可以方便地存储和管理工程项目的各项数据和信息。
这样,预算编制人员可以及时获取并更新所需的数据,提高预算的准确性和可靠性。
4. 加强预算编制人员的培训和学习:预算编制人员应不断提高自身的专业水平和技能,了解最新的预算编制方法和技术。
定期组织培训和学习活动,可以帮助他们更好地适应和应对各种预算编制的挑战。
结论施工图预算作为建筑工程项目的核心环节,对于项目的顺利进行至关重要。
然而,在实际操作中,预算编制常常面临一些问题。
为了提高预算的准确性和可靠性,我们可以采取一些改进的方法,例如引入先进的技术和软件工具、加强与设计部门的沟通与协作、建立完善的数据管理系统以及加强预算编制人员的培训和学习。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
学校代码:11517 学 号:20121110****
《可靠性工程技术》 课程论文
题 目 机械产品可靠性设计分析 学生姓名 ** 专业班级 工业工程1242 学 号 201211104231 系 (部) 管理工程学院 指导教师(职称)***(教授) 完成时间 2015年5月19日
目 录 机械产品可靠性设计分析 摘 要 ................................................... I Abstract ................................................. II 1 可靠性设计的基本概念 ................................. 1 1.1 可靠性设计的定义 .................................. 1 2 可靠性设计的基本原理 ................................. 1 3 可靠性设计的基本方法 ................................. 2 3.1 产品可靠性设计采取的措施 .......................... 2 4 应用实例:基于虚拟样机的机械产品可靠性设计分析 ....... 3 4.1 机械产品可靠性设计分析方法 ...................... 3 4.2 基于概率虚拟样机的可靠性设计分析流程 .......... 5 4.3 基于可靠性的机械产品参数设计 .................... 9 5 结论 ................................................ 10 参考文献 ................................................ 11 I
机械产品可靠性设计分析 摘 要 机械产品可靠性设计是解决机械可靠性设计的重大课题。本文研究的目的是在总结归纳工程经验的基础上,研究目前机械可靠性设计中突出的技术问题,为日后工作中遇到的机械产品可靠性设计进行分析,指导研究型号可靠性工作,提供实用方法和技术支持。本文研究的主要内容有对可靠性设计的基本概述,可靠性设计的基本原理和基本方法,可靠性分析的应用实例等几个方面。采用实例对机械可靠性问题进行研究,并将研究结果运用到可靠性工程中解决实际问题。
关键词:机械设计;可靠性;可靠性设计 机械产品可靠性设计分析
II Analysis of reliability design of mechanical products
Abstract The reliability design of mechanical products is to solve the major issue of mechanical reliability design. The purpose of this paper is summed up based on the engineering experience of the technical problems in mechanical reliability design highlights the, encountered for the future work of reliability design of mechanical products, guiding the work of the research model reliability, providing practical methods and technical support. The main contents of this paper are the basic overview of reliability design, basic principles and methods of the reliability design, the reliability analysis of application examples. The case study on the mechanical reliability problems, and the results applied to reliability engineering to solve practical problems.
KEY WORDS: mechanical design;reliability;reliability design 机械产品可靠性设计分析
1 1 可靠性设计的基本概念
1.1 可靠性设计的定义 定义:对系统和结构进行可靠性分析和预测,采用简化系统和结构、余度设计和可维修设计等措施以提高系统和结构可靠度的设计。或是为了满足产品的可靠性要求而进行的设计。 第一可靠性设计即根据可靠性理论与方法确定产品零部件以及整机的结构方案和有关参数的过程。设计水平是保证产品可靠性的基础。 第二可靠性设计是产品的一个重要的性能特征,产品质量的主要指标之一,是随产品所使用时间的延续而在不断变化的。可靠性设计的任务就是确定产品质量指标的变化规律,并在其基础上确定如何以最少的费用以保证产品应有的工作寿命和可靠度,建立最优的设计方案,实现所要求的产品可靠性水平。 第三可靠性问题的研究是因处理电子产品不可靠问题于第二次世界大战期间发展起来的。可靠性设计用在机械方面的研究始于20世纪60年代,首先应用于军事和航天等工业部门,随后逐渐扩展到民用工业。 第四可靠性设计的一个重要内容是可靠性预测,即利用所得的资料预报一个零件、部件或系统实际可能达到的可性,预报这些零部件或系统在规定的条件下和在规定时间内完成规定功能的概率。在产品设计的初期阶段,及时完成可靠性预测工作,可以了解产品各零部件之间可靠性的相互关系,找出提高产品可靠性的有效途径。
2 可靠性设计的基本原理 第一选择设计方案时尽量不采用还不成熟的新系统和零件,尽量采用已有经验并已标准化的零部件和成熟的技术。 第二结构简化,零件数削减。如日本横河记录仪表10年中无件数削减30%,大大提高了可靠性。 第三考虑功能零件的可接近性,采用模块结构等以利于可维修性。 第四设置故障监测和诊断装置,保证零件部设计裕度(安全系数/降额)。 机械产品可靠性设计分析 2 第五必要时采用功能并联、冗余技术。如日本的液压挖掘机等,采用双泵、双发动机的冗余设计。 第六失效安全设计(Failure Safe),系统某一部分即使发生故障,但使其限制在一定范围内,不致影响整个系统的功能。 第七安全寿命设计(Safe Life),保证使用中不发生破坏而充分安全的设计。例如对一些重要的安全性零件如汽车刹车,转向机构等要保证在极限条件下不能发生变形、破坏。 第八加强连接部分的设计分析,例如选定合理的连接、止推方式。考虑防振,防冲击,对连接条件的确认。 第九可靠性确认试验,在没有现成数据和可用的经验时,这是唯一的手段。尤其机械零部件的可靠性预测精度还很低。主要通过试验确认。
3 可靠性设计的基本方法 3.1 产品可靠性设计采取的措施
为了使设计时能充分地预测和预防故障,把更多的失效经验设计到产品中,因而必须邦助设计人员掌握充分的故障情报资料和设计依据。采取以下措施: 第一可靠性检查表,从可靠性观点出发,列出设计中应考虑的重点。设计时逐项检查。考虑预防的对策。 第二推行FMEA,FTA方法。FMEA(失效模式影响分析)和FTA(故障树分析)是可靠性分析中的重要手段。FMEA是从零部故障模式入手分析,评定它对整机或系统发生故障的影响程度,以此确定关键的零件和故障模式。FTA则是从整机或系统故障开始,逐步分析到基本零件的失效原因。这两种方法在国外被看作是设计图纸一样重要,作为设计的技术标准资料,它收集总结了该种产品所有可能预料到的故障模式和原因。 第三故障事例集。把过去技术上的失败和改进的事例作成手册,供设计者随进参考。通常用简图表示,将故障和改进作对比。对故障的原因、情况附有简单说明。这手册是各公司积累的技术财富,视同设计规范同等重要。 第四数据库。广泛有效地收集设计、制造中的失败和改进经验,试验和实际机械产品可靠性设计分析 3 用的数据形成检索系统和数据库,使设计者能超越本单位充分利用别人实践过的经验。如电子产品已形成世界性可靠性信息交换网。 第五设计、试验规范的不断充实、改善。从使用实际得来的故障教训要反馈到设计、试验方法的改进中,要将这些改进效果作为产品设计规范(包括材料选定,结构形式,许用应力,安全系数值)和试验标准的改进依据,使它们成为设计技术的一部分。
4 应用实例:基于虚拟样机的机械产品可靠性设计分析 机械产品可靠性设计分析是指为满足机械产品的可靠性而进行的功能性设计。目前世界上已广泛使用故障模式及影响分析、故障树分析、可靠性预测、概率设计等先进设计方法,因此,利用数字化设计方法及手段,大力推进基于概率虚拟样机的机械产品可靠性设计分析方法,提高设计可靠性与质量就成为一项十分重要的工作。 通过对产品进行功能、结构分析,建立产品故障模型,并依据故障模型划分故障类型及进行故障机理分析,从而利用虚拟样机技术对故障模式进行仿真,验证机械零部件故障模式,在此基础上确定可靠性设计重点,改进零部件设计参数,完善可靠性设计,提高产品使用寿命。 4.1 机械产品可靠性设计分析方法 分析系统研制阶段的主要任务,并结合工程实际中开展可靠性设计分析工作的经验可知,各种可靠性设计分析工作主要集中在技术指标论证阶段、方案论证阶段和工程研制阶段,包括可靠性要求制定,可靠性建模、预计分配,故障模式影响及危害性分析和故障树分析和可靠性仿真分析等。可靠性设计分析工作从宏观上可以分为定性设计分析和定量设计分析,可靠性定性分析方法相对应用广泛,并且得到了工程验证,而定量设计分析的方法则是机械可靠性设计分析中的难点和薄弱环节,特别是在数字化环境中如何利用CAD/CAE工具进行定量的机械可靠性参数设计也是今后重要的发展方向。 4.1.1 可靠性定性设计分析方法 复杂系统可靠性分析首先要将系统按照功能或结构进行层次划分,然后根据