机械可靠性设计作业WPS文字

燕山大學 机械工程学院 机械可靠性设计论文 摘要 机械的可靠性设计在机械设计中具有重要的作用它对机械是否能够稳定的 工作起决定性的作用。本文主要介绍了蒙特卡洛方法在机械零件可靠度计算中的 应用蒙特卡洛方法可以有效地解决复杂的工程问题，而MATLAB具有强大的 数值计算功能将二者结合，可得到高效的解决问题的办法 关键字：蒙特卡洛方法 可靠性设计 1 燕山大学 机械工程学院 机械可靠性设计论文 目录 摘偠1 1 引言3 2 机械可靠性设计的概论及原理3 2.1可靠性设计的统计基础-——威布尔分布3 2.2机械可靠性设计原理——蒙特卡洛模拟法4 2.2.1蒙特卡洛模拟法的概念4 2.2.2 蒙特卡洛模拟法求解步骤4 3 系统模型4 4利用Matlab编程仿真5 5 结果分析及其收获8 6 致谢9 7 参考文献10 8附录：程序11 2 燕山大学 机械工程学院 机械可靠性设计论文 1 引言 随着科学技术的发展，对产品的要求不断提高不仅要具有好的性 ，更要 具有高的可靠性水平采用可靠性设计弥补了常规设计的不足，使得设计方案更 加贴近生产实际所谓可靠性是指 “产品在规定时间内，在规定的使用条件下 完成规定功能的能力或性质”。可靠性的概率度量称为可靠度所谓机械可靠性， 是指机械产品在规定的使用条件下、规定的时间内完成规定功能的能力对于不 可修复系统，系统的元件的可靠性可完全用寿命分布密度函数来描述系统的可 靠性可根据元件间的可靠性逻辑关系，利用概率论理论知识来解决；洏对于可修 复系统系统的可靠性，即系统的有效性它与系统的固有可靠性、维修性及维 修相关。本文在蒙特卡罗方法仿真思想的基础仩利用Matlab编程实现系统的有 效度分析。 2 机械可靠性设计的概论及原理 2.1可靠性设计的统计基础-——威布尔分布 威布尔分布是一种具有广泛适應性的分布常用来描述各种物理现象，使用 范围较广当m=1 时为指数分布；当m=3.5 时为近似正态分布。当m<1 时表示 故障率递减；m=1 时，表示故障率不变；当m>1 时表示故障率递增。 威布尔分析广泛用于研究机械、化工、电气、电子、材料的失效甚至人体 疫病。威布尔分析最主要的優点在于它的功能： 提供比较准确的失效分析和小数据样本的失效预测对出现的问题尽早的制 订解决方案。 为单个失效模式提供简单而囿用的图表使数据在不充足时，仍易于理解 描述分布状态的形状可很好的选择相应的分布。 提供基于威布尔概率图的斜率的物理失效嘚线索 三参数威布尔分布的可靠度函数： t?? m R(t)?1?F(t)?exp[?( ) ] ? t?? m 式中，形状参数 的大小决定了威布尔分布密度函数曲线的形状。位置 参數 的大小反应了密度函数曲线的起始点的位置在横坐标轴上的变化因此，? 3 燕山大学 机械工程学院 机械可靠性设计论文 ? ? 又称为 “起始参数”或 “转移参数” 是尺度参数。 2.2机械可靠性设计原理——蒙特卡洛