文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
机械系统模糊可靠性设计理论及其仿真研究
姓名:吕汝金
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及自动化
指导教师:黄建龙
20050401
丫摘要关键词:随着对常规可靠性理论研究的深入,人们发现工程设计中不仅有随机性问题,还存在大量的模糊性问题,为了处理设计中存在的模糊性,就必须拓展常规可靠性设计理论。把模糊数学和可靠性理论相结合的模糊可靠性设计可为解决设计中“模糊性”的一种好方法。针对基本变量和状态变量的不确定性,既有随机性又有模糊性的情况,根据实际情况本文作如下处理:诼愎こ叹ǘ鹊姆段冢山鞘游H范ㄐ院退婊粤坷创恚贝嬖诖罅康摹⒉豢杀苊獾哪:畔⑹保媚:椒ù聿蝗范ㄐ砸蛩兀杂诤苣阎苯永媚:录怕实募扑愎交竦媚:录Ц怕实模了将其转化为常规可靠性设计问题求解的方法;杂谧;39婵煽啃陨杓坪笕圆荒芑竦闷浣馕鼋獾模疚奶教衷擞肕经过对三种模拟方法进行分析比较分析可以得出如下结论:址椒ㄋ媒峁溆胁钜欤喽怨媛刹槐洌蹦:慷缺淞康男巫床问闲∏宜婊αΦ谋曜疾罱洗笫保址椒ǖ慕果非常接近;帜D夥椒ň墒视糜诠こ逃τ茫渲衜最保守,可以根据实际情隶属函数模糊变量软件进行模拟仿真来获得可靠性指标。肕砑抡婺芄宦愎こ叹ǘ纫G螅况需要选择相应的算法。随机变量可靠度常规可靠性模糊可靠性仿真兰州理工大学硕二宦畚
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,所考虑的不确定性只是随机的,即将产品的失效赐瓿当前产品的结构日益复杂,性能参数越来越高,工作环境条件更加严酷,由于产品更新换代周期的缩短使可靠性设计数据更加缺乏,往往因一个零件设计不当而失效造成灾难性的后果,即使有些机械产品由于采用了新原理、新材料、新工艺而简化了结构,但对其可靠性的要求也不断提高。可靠性工程学科利用概率论和数理统计把数学的应用范围从必然现象ブ等范的现象┐蟮脚既幌窒多值非确定的随机现象牧煊颍⒎⒄钩晌哂衅遍意义的学科。该学科应用于机械产品中,派生出机械可靠性设计这门学科,以概率论和数理统计为数学基础的可靠性设计,~般称之为常规可靠性设计,或普通可靠性设计。它研究工程设计中存在的随机现象。常规可靠性设计的本质特征是把工程中的设计变量处理成多值的随机变量,运用随机方法对产品的故障、完好、可靠、不可靠等状态的随机性进行精确的概率描述,从而对系统的有关参数和指标予以概率意义上的设计,把传统的设计扩展到一个新水平。可靠性设计存在随机现象的同时,还存在大量的模糊现象,一些模型本身在概念上就是不清晰的,随着各种新型复杂系统的建立和工程项目的实施,常规可靠性理论与工程实践的矛盾日益突出。人们认识到设计中除了存在随机现象外,还存在大量的、不可避免的模糊现象,而常规可靠性设计理论对处理模糊现象又无能为力,迫使人们探讨将模糊数学和常规可靠性设计理论结合起来,从而使可靠性设计既可处理随机现象,又可处人们认识到常规可靠性设计在提供必要信息方面显得无能为力后,研究新的可靠本课题来源于甘肃省自然科学基金项目。它有五个要素,即对象、使用条件、使用时间、功能和能力。传统的可靠性理论是建预期功能衔J且桓鏊婊录庠谝欢ǔ潭壬虾湍承┓段谑钦返摹5ǘ杂谝相互之间并没有绝对的界限。理模糊现象。性分析技术成为必然要求。因而如何将模糊数学应用于可靠性分析很值得研究。可靠性定义为:产品在规定的条件下,在规定的时间内,完成预定的功能的能力。兰州理工大学硕士学位论文绪论第一章
些大型的复杂系统,可靠性分析与评估技术目前尚不成熟,还缺乏一套比较完善和实用的分析和评估方法。主要存在如下问题:首先,常规可靠性设计理论是建立在普通集合论和二值逻辑基础之上的,因此其可靠性的主要指标,如失效概率、可靠度、故障率、平均寿命及系统的故障分析均以此为基础。“预定的功能”是指产品在经济合理的前提下,在安全性、适用性和耐久性方面的要求。“预定的功能”是人们头脑中的具有一定模糊性的概念,仅用“是”与“不是”二值逻辑来表示产品是否完成了规定的功能,并不能反映模糊性。人们更习惯于用产品完成预定功能的程度大小这样的模糊思维,因此有人建议采用这样的模糊可靠性定义:产品在规定的条件下,在规定的时间内,在某种程度上完成预定的功能的能力。常规可靠性设计理论对系统的状态做二值状态假设,即系统要么完全处于正常状态,要么处于完全失效状态。这种假设的故障判据是严格的,但有时不能区别不同指标之间的差异,某些相邻指标值之间在性能上无本质区别,却被归属于完全不同的状态,这显然不符合人们的思维特点和对客观事物的认识。矛盾。现代科学技术的发展要求数学化、定量化描述事物,但随着人们对事物认识的不断完善和数学处理手段的增强,人们却对事物的精确描述越来越感