为了进行弹性连杆机构的动力学和可靠性灵敏度研究,这里以梁单元为基础,利用广义坐标和Lagrange方程得到单元运动微分方程。通过坐标转换及协调矩阵,单元运动微分方程可组集成为系统微分方程,得到动力学模型,据此分析得到系统固有频率和机构上任意时刻的最大动应力。在此基础上,建立Kriging近似替代模型,并在杆件参数具有随机性的前提下,计算动应力及机构的可靠性灵敏度。以平面弹性连杆机构为例建立近似替代模型,这里计算其动力学特性及可靠性灵敏度,分析可知近似模型具有良好的拟合度,较大程度上提高计算效率。

基于Kronecker代数、矩阵微分理论、向量值、矩阵值函数的二阶矩技术及随机有限元方法,实用有效地提出了具有随机路径的振动传递路径系统的传递可靠性及可靠度灵敏度的分析方法.在考虑传递路径参数,包括质量、刚度、位置参数不确定性的条件下,对振动传递路径系统的传递可靠性和可靠度、灵敏度进行了理论分析和数值计算,给出了随机振动传递路径系统传递可靠度及可靠性灵敏度的一般数学表达式,据此可以考虑工程实际中大量的传递系统中固有的不确定性,为解决不确定振动传递路径系统的问题提供有效方便的途径,为其结构的动力修改提供理论基础.

引言 随着数控机床自动化程度的提高，越来越多的液压部件被安装在数控机床上。而液压部件对密封结构的可靠性要求很高，一旦该结构设计不合理，液压部件在工作中就会产生密封失效，从而导致液压油外泄。这种故障轻者将引起工作压力的曲线变差，使工作压力失控：严重的还会使数控机床无法正常工作，甚至损坏工件。

反应堆压力容器用C形密封环由三层结构组成,因此有较多的敏感因素对其密封性能产生影响,这些影响因素往往是独立随机变化的,但又对C形密封环密封性能产生共同作用。文章针对上述情况进行多因素作用下的C形密封环密封可靠性分析研究,考虑了对密封性能影响较大的4个影响因素,即压缩量、弹簧截面直径、弹簧丝材直径和中间层厚度,采用高斯分布和拉丁超立方抽样,进行蒙特卡洛法分析。研究表明,目前C形密封环的设计值是满足可靠性要求的;压缩量、弹簧截面直径和弹簧丝材直径对密封可靠性的灵敏度较大,而中间层厚度的灵敏度相对较小。

为提高液压轴向柱塞泵可靠性及其性能,研究轴向柱塞泵主要性能指标之一容积效率的可靠性分析方法.对单个柱塞间隙瞬时泄漏流量进行全面分析,推导出缸体位于任一瞬时角处的柱塞泵泄漏流量和容积效率;结合随机摄动理论、四阶矩技术等建立了轴向柱塞泵容积效率可靠性及可靠性灵敏度分析方法,并用Monte Carlo方法验证了文中所提可靠度分析方法的准确性和合理性.分析结果表明:液压轴向柱塞泵可靠度随缸体转角周期性波动,当柱塞通过上止点时其可靠度最低,柱塞个数为9时可靠度波动相对较大,但其整体可靠度水平高于8个柱塞;各运动副间隙中滑靴与斜盘和缸体与配流盘之间间隙对可靠度影响较大,柱塞与柱塞腔和滑靴与柱塞球铰接副之间间隙对可靠度影响相对较小.本文所提方法为轴向柱塞泵在研发设计、工艺及质量控制等环节提供了理论参考.

液压柱塞泵作为液压系统的核心动力元件,其能量转换效率很大程度上决定了整个液压系统的性能和可靠性,而目前采用的能量转换效率模型多为确定性数值模型,没有考虑参数随机性的影响,无法真实反映柱塞泵的实际运行状态。提出了基于Kriging模型的柱塞泵总效率建模方法,选用柱塞泵总效率为可靠性失效判据,分别采用改进一次二阶矩法和Monte-Carlo数值仿真法对柱塞泵总效率进行可靠性和可靠性灵敏度分析。分析结果表明:Kriging模型采用少量的样本模拟的总效率模型具有较高的精度,模拟结果可以获取全面的柱塞泵效率特性;运行工况条件对柱塞泵总效率可靠性灵敏度具有重大影响,不同工况下灵敏度具有较大差异。提出的方法可推广至其他液压泵总效率模型的建立及可靠性灵敏度分析。

基于经典力学理论建立了主轴刚度的可靠性分析模型,并使用Monte Carlo方法进行了可靠性及可靠性灵敏度分析,研究了设计参数的改变对主轴刚度参数的可靠性的影响。为机床主传动系统的可靠性分析及优化设计提供了理论依据。

数控机床刀架系统中端齿盘分度精度的高低会直接影响整个刀架的分度精度。分析了端齿盘的多种加工误差和齿厚磨损误差,建立了多误差因素下端齿盘的分度误差模型,并计算出其可靠度。以端齿盘的分度误差模型为基础,结合可靠性灵敏度分析方法,建立了端齿盘分度精度的动态可靠性灵敏度的数学模型,给出了端齿盘各随机参数的灵敏度变化规律,分析了各随机参数的变化对端齿盘分度精度可靠性的影响程度。研究表明,端齿盘分度精度的可靠度随加载和卸载过程的累积作用而逐渐降低,各设计参数的敏感度在同一时间内变化趋势各不相同,对敏感参数加以控制可提高端齿盘分度精度的可靠度。

考虑到机械产品在时间历程上的时变性,引入不确定性的随机变量表达产品各个参数的不确定性,引入不确定性的随机变量表达形式代表产品各参数在使用过程中的不确定因素。利用带漂移参数的Wiener过程描述强度退化过程,以应力干涉模型为可靠性模型基础,结合可靠性灵敏度设计方法,采用一次二阶矩技术得出研究对象可靠度及可靠性灵敏度在强度退化过程中随时间变化的规律。文章以螺栓为具体算例对所提出的方法进行研究,推导得出螺栓在强度退化情况下的可靠度及灵敏度的计算结果,并用Monte|Carlo方法对计算结果进行验证。