机械零件振动的模糊可靠性设计
机械零部件的寿命预测与可靠性分析
机械零部件的寿命预测与可靠性分析机械零部件在各种工业设备和机械系统中起着非常重要的作用。
然而，由于长时间的运行和各种外界因素的影响，机械零部件的失效和损坏是不可避免的。
因此，对于机械零部件的寿命预测和可靠性分析就显得十分关键。
一、机械零部件的寿命预测方法1. 经验法经验法是一种基于历史数据和专家经验的寿命预测方法。
通过统计分析历史失效数据，结合专家的经验和判断，确定机械零部件的失效模式和寿命分布。
然而，这种方法的局限性在于它不能提供具体的数学模型和可靠的预测结果。
2. 统计方法统计方法是一种较为常用的机械零部件寿命预测方法。
它通过对失效数据进行分析、统计和建模，对机械零部件的失效率、寿命分布等进行预测。
常用的统计方法有故障时间分布、可靠性增长模型等。
3. 物理模型法物理模型法是一种基于物理原理和力学性质的寿命预测方法。
它通过建立机械零部件的物理模型，考虑到材料的疲劳、应力和应变等因素，预测零部件的失效寿命。
然而，物理模型法需要大量的实验数据和复杂的计算，因此应用范围相对较窄。
二、机械零部件的可靠性分析方法1. 故障树分析故障树分析是一种常用的可靠性分析方法，它通过对故障的逻辑关系进行建模和分析，确定导致系统失效的主要故障因素，并评估系统的可靠性水平。
故障树分析可以帮助工程师们了解机械零部件的可靠性特征，在设计和维护过程中采取相应的措施来提高机械系统的可靠性。
2. 可靠性增长模型可靠性增长模型是一种通过持续测试和分析零部件的故障数据，来估计可靠性增长和失效减少的分析方法。
通过监测和分析零部件的故障情况，根据所得到的数据来估计零部件的可靠性增长趋势，并预测未来的失效概率。
三、机械零部件寿命预测与可靠性分析的应用机械零部件的寿命预测和可靠性分析是工程设计、生产制造以及设备维护等领域的重要组成部分。
通过对机械零部件的寿命进行预测和风险分析，可以帮助企业制定合理的维护计划和备件储备策略，降低设备失效的风险和维修成本，从而提高工作效率和经济效益。
机械零件的动态特性分析与控制
机械零件的动态特性分析与控制在现代工业中，机械零件的动态特性分析与控制是非常重要的课题。
随着科技的进步，机械系统的复杂性不断增加，对于机械零件的动态特性有更高的要求。
本文将对机械零件的动态特性进行分析，并探讨如何通过控制技术来实现其动态特性的控制。
一、机械零件的动态特性分析机械零件的动态特性是指该零件在运动中所表现出的动态行为，包括振动、冲击等。
在机械系统设计中，对机械零件的动态特性进行分析是非常重要的，可以帮助工程师评估零件的可靠性和性能。
在机械系统中，振动是最常见的动态特性之一。
振动会导致机械零件的疲劳破坏和失效，因此对于机械系统中的振动进行分析和控制是非常重要的。
通过振动分析，可以确定机械零件的共振频率和阻尼比，从而避免共振现象的发生，提高机械系统的稳定性和可靠性。
另外，机械零件的冲击特性也是需要关注的。
冲击会导致机械零件的损坏和失效，因此对于机械系统中的冲击进行分析和控制同样是非常重要的。
通过冲击分析，可以确定机械零件在受到冲击时的变形和应力分布，从而设计出更加可靠和耐用的机械零件。
二、机械零件的动态特性控制在实际应用中，为了保证机械系统的性能和可靠性，需要对机械零件的动态特性进行控制。
下面将介绍几种常见的机械零件动态特性控制方法。
1. 结构优化法结构优化法是一种常用的机械零件动态特性控制方法。
通过对机械零件的结构进行优化设计，可以改善其动态特性。
例如，可以通过调整机械零件的几何尺寸、材料选择等方式，减小机械零件的共振频率和阻尼比，从而降低振动和冲击的影响。
2. 被动控制法被动控制法是一种通过添加控制装置来控制机械零件的动态特性的方法。
这种方法的优点是简单易行，成本较低。
例如，可以在机械零件上安装阻尼器、质量块等来增加零件的阻尼比，减小振动的幅值和频率。
3. 主动控制法主动控制法是一种通过激励源来主动改变机械零件的动态特性的方法。
这种方法的优点是可以根据实际运行情况实时调整激励源的激励信号，从而实现对机械零件动态特性的精确控制。
机械零件的可靠性设计
3
加强维护
定期维护和保养机械零件，延长其寿命并提高可靠性。
可靠性测试和验证
测试方法
使用可靠性测试方法来验证零件的寿命和性能。
验证过程
验证设计的可靠性，确保其在实际使用中能够达到 预期要求。
案例研究和实践经验
1
汽车发动机设计
通过可靠性改进措施和测试验证，成功提高了发动机的可靠性和性能。
2
航空航天器零件
可靠性评估方法
故障模式与影响分析 (FMEA)
通过识别故障模式和评估其影响，确定潜在故障并采取措施预防。
可靠性指标计算
计算关键零件的故障率、平均寿命等指标，用于评估系统的可靠性水平。
可靠性改进措施
1
优化设计
通过改善设计来减少潜在的故障点，提高分析、可靠性预测等工具来预防和诊断故障。
在航空航天工程中，可靠性设计是确保安全和可靠运行的核心要素。
3
电力设备
在电力行业，可靠性设计是保障稳定供电和电网安全的关键。
机械零件的可靠性设计
在机械工程中，可靠性设计至关重要。本演示将介绍可靠性设计的基本原则， 影响因素和评估方法，以及可靠性改进和测试验证的案例研究和实践经验。
机械零件的可靠性设计的意义
1 保证性能
可靠性设计确保机械零件在使用期间保持良好性能，降低故障率，以满足用户需求。
2 成本节约
通过提前识别和解决潜在问题，可靠性设计可以减少维修和更换零件的成本。
可靠性设计的基本原则
设计简化
简化设计可以减少故障点，提 高系统的可靠性。
材料选择
选择适当的材料可以提高零件 的耐用性和抗腐蚀性。
质量控制
严格控制零件生产过程中的质 量，可以降低缺陷率。
机械零部件 的可靠性设计分析
机械零部件的可靠性设计分析摘要：机械零部件是机械设备的运行基础,其质量、性能等代表着机械设备的工作精度与生命周期。
为此,应定期对机械零部件进行维修养护,通过参数基准检测零部件动态化运行模式,以提升零部件的可靠性。
文章对机械零部件的可靠性进行论述,并对机械零部件的可靠性设计进行研究。
关键词：机械零部件；可靠性设计；分析对于机械零部件的质量来说，它的可靠性是十分重要的，它可以保证机械的使用寿命以及质量，是我国机械加工时应该注意的一项。
1 机械零部件的可靠性概述零部件在机械设备中起到负载、部件联动、动力传输的重要作用，在设备长时间工作状态下，零部件易发生是失效现象，令机械设备产生故障。
当零部件发生损毁现象时，例如老化、堵塞、松脱等，将增加联动部件的运行压力，提升零部件故障检测的难度。
此外，机械设备加工工艺、工作原理存在差异性，在零部件基准参数方面难以进行统一，只有少部分密封件、阀门、泵体等零部件实现通用化、标准化。
为此，在对零部件的可靠性进行设计时，零部件的荷载分布能力、材料强度等则应作为主要突破点。
2 机械零部件的可靠性设计分析2.1 可靠性优化设计可靠性优化设计是以可靠性为前提而开展的更完善的设计工作，不仅可以满足产品在使用过程中的可靠性，还将产品的尺寸、成本、质量、体积与安全性能等得到进一步的改善提高，进而保障结构的预测工作和实际工作性能更契合，能够把可靠性分析理论和数学规划方法合理地融合到一起。
在对各参数开始可靠性优化设计时，首先把机械零部件的可靠度当成优化的目标函数，把零部件的部分标准如成本、质量、体积、尺寸最大限度地缩小，再把强度、刚度、稳定性等设计标准作为约束基础设立可靠性优化设计数学模型，依据模型的规模、性能、复杂程度等确定适宜的优化方式，最后得出最优设计变量。
2.2 可靠性灵敏度设计可靠性灵敏度设计指的是确定机械零部件中的各个参数的变化情况对机械零部件时效的影响程度。
通过灵敏度设计，便于我们找到那些对可靠性设计敏感性较大的参数，后续对这些参数进一步分析并重新设计。
振动机械的可靠性探讨
陕西能 源职业技 术学院 学报
２０ 年第 ２ ０６ 期总第２ 期
Ｊ ｕｎ ｌｏ ｈ ａ ｘ ｎ ｒｙＩｓｉ ｔ ｏ ｒ ａ ｆＳ ａ ｎ ｉＥ ｅｇ ｎ ｔｕｅ ｔ Ｎｏ ２ ｕ ． ０ Ｓ ｍ ２ ２ ０６
．
振 动公司，陕西 黄陵 ７ ７０ ） ２ ３０
摘 要： 以传 统的选 煤机械 为基 础 ， 结合 生产 实 际 ， 出 了如何提 高振动机 械 零件 可靠性 的方 法 ， 提 把机 械零件
的固有频率、 激振力频率、 振动响应按照 实际处理为随机变量 ， 确定振动机械零件的可靠度。 关 键词 ： 动机械 可 靠度 振 动 可靠性 振
作者简介 ： 李跃进 （９ ９ ） 男 ， １５ 一 ， 陕西临潼人 ， 原西安矿院机械化专业 毕业 ， 现在黄陵矿业集 团公 司二号井从事技术管理工作。
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８
陕西 能 源职 业技 术 学 院 学报
计准则。限制振动响应 的可靠度 Ｒ 指 的是机械零 ｆＹ 表示机械零件振动响应分布的概率密度函数 ， （）
０ 引 言
希望 在 “ 近共 振” 状态 下工 作 ， 作频 率 为 固有 频 工
在传统 的机械可靠性分析中 ， 往往只考虑静强 度可靠性 、 疲劳强度可靠性 、 断裂可靠性等 ， 而忽视
了其 他失效 因素 的影 响 。在 生 产 实践 中 ， 多 机 械 许 零 件 的损 坏 同振 动有 关 ， 有关 机 械 的可靠 性 设 计 而 的研 究工作 至今 尚未 有 较 大 的发 展 ， 文就 振 动 机 本
１ 振 动机械 的分 类
由于材质和制造 、 安装 、 检修 工艺的离散性 以
及 载荷 和运 行参数 的 随机性 ， 械 零件 的激 振力 频 机 率、 固有频 率 、 动 响应 失 稳 转 速 等 转 动 设 计 量 都 振 可 看作 服从 某种分 布 的随机 变量 。
机械产品的可靠性设计与分析
机械产品的可靠性设计与分析在当今高度工业化的社会中，机械产品在各个领域都发挥着至关重要的作用。
从日常生活中的家用电器到工业生产线上的大型设备，从交通运输工具到航空航天领域的精密仪器，机械产品的可靠性直接影响着人们的生活质量、生产效率以及生命财产安全。
因此，机械产品的可靠性设计与分析成为了机械工程领域中一个极其重要的研究课题。
可靠性设计是指在产品设计阶段，通过采用各种技术和方法，确保产品在规定的条件下和规定的时间内，能够完成规定的功能，并且具有较低的故障率和较长的使用寿命。
可靠性分析则是对产品的可靠性进行评估和预测，找出可能存在的薄弱环节，为改进设计提供依据。
在机械产品的可靠性设计中，首先要进行的是需求分析。
这就需要充分了解产品的使用环境、工作条件、用户要求以及相关的标准和规范。
例如，对于一台用于户外作业的工程机械，需要考虑到恶劣的天气条件、复杂的地形地貌以及高强度的工作负荷等因素；而对于一台家用洗衣机，需要重点关注其洗涤效果、噪声水平和使用寿命等方面的要求。
只有明确了这些需求，才能为后续的设计工作提供正确的方向。
材料的选择是影响机械产品可靠性的重要因素之一。
不同的材料具有不同的物理、化学和机械性能，因此需要根据产品的工作要求和使用环境，选择合适的材料。
例如，在高温、高压和腐蚀环境下工作的零件，需要选用耐高温、耐高压和耐腐蚀的材料；对于承受重载和冲击载荷的零件，则需要选用高强度和高韧性的材料。
同时，还要考虑材料的成本和可加工性等因素，以确保产品在满足可靠性要求的前提下，具有良好的经济性。
结构设计也是可靠性设计的关键环节。
合理的结构设计可以有效地减少应力集中、提高零件的承载能力和抗疲劳性能。
例如，采用圆角过渡可以避免尖锐的棱角引起的应力集中；采用对称结构可以使载荷分布更加均匀；采用加强筋和肋板可以提高结构的刚度和强度。
此外，还需要考虑结构的装配和维修便利性，以便在产品出现故障时能够快速进行维修和更换零件。
机械零件刚度的模糊可靠性设计方法
机械零件刚度的模糊可靠性设计方法何兆太 田晓君(黄石高等专科学校机械与动力工程系,湖北 黄石 435003)收稿日期:2001-09-02作者简介:何兆太(1949-),男,湖北大冶人,副教授,主要从事机械设计与制造专业的教学和研究工作。
摘 要 介绍了机械零件变形分布参数的确定和刚度隶属函数的选择方法,导出了零件刚度模糊可靠度的计算公式,并给出了应用实例。
关键词 机械零件 刚度 模糊可靠度中图分类号:TH123 文献标识码 A 文章编号:1008-8245(2002)01-0001-031 引言在模糊可靠性设计的文献中,论述机械零件静强度和疲劳强度设计的比较多,而涉及零件刚度设计的却很少。
实际上,在机械产品的设计中,零件刚度是不容忽视的问题。
如机床主轴由于刚度不足直接影响被加工零件的尺寸精度和粗糙度;起重机械桥架主梁因变形过大而无法正常工作;透平机械(汽轮机、燃气轮机、航空发动机、轴流风机等)隔板刚度差引起通流部分动静碰撞故障。
因此,研究这类零件的模糊可靠性的计算方法是十分必要的。
2 零件变形的分布参数由于载荷、材质和加工过程的离散性,同一型号的机械零件在实际工作中的变形是随机变量。
零件的变形这里主要是指挠度y 和转角θ。
运用实测数据统计法、T aylor 级数展开法或数值计算法,可确定y 和θ的均值y 、θ与标准差σy 、σθ。
一般在已知随机变量影响零件变形的诸函数时,可以用随机变量函数的数学期望与方差的近似计算公式求解零件变形的分布参数。
即y =f (x 1,x 2,…,x n )(1)θ=f (x 1,x 2,…,x n )(2)σ2y =∑ni =19y 9x i |x i =x i 2σ2i(3)σ2θ=∑n i =19θ9x i |x i =x i 2σ2i (4) 零件变形的分布一般服从或近似服从正态分布规律,其概率密度函数为:f (x )=12π・σexp -(x -x )22σ2(5)3 刚度为模糊变量时的数学表征零件刚度作为一个模糊变量,只能用模糊集合与隶属函数来描述。
机械零件的可靠性设计
R2 1
X XS
2
2 S
1
350 310 302 102
1 (1.26) 1 0.1038 0.8962
28
（3）“R3σ”可靠性含义下的安全系数：
50000 30000
1.67
R1 1(ZR ) 1
S
2＋
2 S
1
50000 30000 10002 30002
1.000
R2 1
S
2＋
2 S
1
50000 30000 120002 30002
0.947
27
例2 某汽车零件，其强度和应力均服从正态分布，强度的均
17
例题1
当强度的标准差增大到120MPa时，
z s 850 380 470 3.6968
2
2 S
422 1202 127.1377
查标准正态分布值，得R=0.999 89.
18
2、概率密度函数联合积分法（一般情况）
g()
f (s)
应力s0处于ds区间内的概率为
f (s0 )
f ( )
f (s)
1 2
y
0 exp[
(
y
y
2
2 y
)2
]dy
y S
y＝－S
0
-10
0
10
20
y ＝－S
y0 y0
30
40
S
50
y＝
2
2 S
不可靠度为： F P ( y 0)
1
2 y
0
exp[
(
y
y
机械零件模糊可靠性设计
的特性 。如果 把 零 件从 安 全 状 态 到 失 效状 态 之 间 的 中间过渡 区称 为模糊 极 限状 态 ， 零件 的安 则 全状态 和失效状 态 可 由模 糊 极 限状 态 分割 开来 。
≤０ Ｊ ） ｒ＝ ｄ ）’ ｓ
＝
ｌ Ｓ ｓＣ （）ｓ （） Ａ ｓｄ
（） ３
式 中 ： Ａ Ｓ 为普 通 事件 Ａ ＝ ｛≤ ｒ ｝ 特 征 函 Ｃ （） ｓ ｏ的
数 ， Ｓ的 取 值 在 区 间 （一ｏ ， ） 时 ， 有 当 ｏｒ 内 则 Ｃ （ ＝１ 当 Ｓ的取值 在 区 间 （ ｏ ｏ 内时 ， Ａ Ｓ） ； ｒ ，ｏ ） 则 有 Ｃ （） 。 Ａ Ｓ ＝０
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第 ３期
倪天 权 ： 机械 零件 模糊 可靠 性设 计 （） ２
４ ７
Ｒ＝Ｐ ＝Ｐ（ Ｚ≥０ ）
在图 １ ａ中根 据 常规 可靠 性理 论 可得 ：
２ 设 计 原 理
２ １ 概 率密 度 函数联 合积 分 法 ． 图 １为具 有 概 率 密度 函 数 （ ） 广 义 强 ｒ的 度 ｒ和具 有 概率 密度 函数 （ ） Ｓ 的广义 应用 Ｓ的 基本 干 涉 图 （ ｏ为 某 一 强 度值 ） 图 ２为 Ｓ ｒ ｒ ， ≤ ０ 的隶属 函数 ， 描述 失效 发生 的 中间过 渡状 态 。 它
０
０
㈨ 基 本 干 涉 图
（） 隶 属 敦 ｈ
图 ｌ 概 率 密 度 函数 联 合 积 分 法 原 理 图
Ｊ
／ Ｊ 八
一
．
机械零件的可靠性设计与评估
机械零件的可靠性设计与评估一、引言机械零件的可靠性设计与评估是现代工程领域中非常重要的一个问题。
在各个行业中，机械零件的可靠性直接影响着整个设备或系统的稳定性和安全性。
本文将从可靠性设计和可靠性评估两个角度来探讨机械零件的可靠性问题。
二、可靠性设计可靠性设计是在机械零件设计阶段考虑到不同的失效模式，并采取相应的措施来避免或减少失效的发生。
首先，必须对机械零件进行全面的需求分析，明确设计目标和要求。
根据不同的工作环境和条件，选择合适的材料和工艺。
其次，需要综合考虑机械零件的结构和功能，进行合理的设计。
在设计过程中，要充分考虑到零件的材料、尺寸、强度、刚度、疲劳寿命等因素，使得零件在实际使用中能够更长时间地保持稳定的性能。
最后，进行充足的测试和验证，确保设计的可靠性和安全性。
三、可靠性评估可靠性评估是在机械零件设计完成后，通过一系列的实验和测试来评估零件的可靠性。
评估的主要目的是对零件的寿命和失效机制进行研究，找出可能引起零件失效的因素，并提供改进性能和提高可靠性的建议。
首先，通过模拟不同的工况和负荷条件，对零件进行寿命测试。
根据测试结果，可以了解零件的寿命分布情况，并进一步分析失效机制。
其次，可以通过故障树分析等方法找出可能引起失效的关键因素，进而提出相应的改进措施。
最后，综合考虑各种因素，对零件进行可靠性指标的评估，例如平均无故障时间、失效概率等，为进一步优化设计提供依据。
四、可靠性设计与评估的案例分析为了更好地理解机械零件的可靠性设计与评估，下面将以某汽车发动机的活塞环为例进行案例分析。
活塞环是发动机中的重要零件，关系到汽车发动机的性能和寿命。
首先，在设计阶段，根据发动机效率和排放要求，选择合适的材料和制造工艺，同时考虑活塞环与气缸之间的配合要求。
其次，进行结构优化设计，以提高活塞环的刚度和耐疲劳性能。
最后，通过真实使用环境下的寿命测试和可靠性评估，确定活塞环的平均无故障时间和失效概率，并提出改进建议，如增加材料的强度、改善表面处理工艺等。
机械零部件的可靠性设计分析
机械零部件的可靠性设计分析摘要：机械系统的可靠性是指在规定的时间和条件下，系统完成规定任务的能力。
质量优异的机械产品应具备可靠性高、满足性能多和维修性强等各项指标，其中可靠性是影响产品效能能否发挥的最直接因素。
关键词：机械零件；可靠性；设计；现状；方法1.前言机械零部件在加工制作阶段，受材料、工艺等因素限制，会降低产品疲劳强度，缩短零部件使用寿命。
2.机械零部件可靠性设计的发展传统的机械零部件设计中采用的载荷和材料性能等数据是取其平均值，没有考虑这些数据的分散性；同时，为了保证可靠性，往往对计算载荷和选用的强度等分别乘以各种安全系数，既增加了制造成本，又不足以保证其可靠性的提高。
随着对机械破坏机理认识的日趋深化，对机械故障资料的日积月累，以及概率与统计论在机械零部件的应力与强度分析方面的应用等，为机械零部件的可靠性设计提供了理论基础和实践经验。
于是，在传统设计方法的基础上，结合可靠性分析理论和数学规划方法，机械零部件可靠性设计方法得到越来越广泛的应用。
不同于用安全系数来保证零部件可靠性的传统设计方法，机械零部件可靠性设计方法采用可靠度或其他可靠性指标来保证其可靠性，对失效可能性的认识和估计都比较合理；因此，国内外越来越多的学者积极投入到对其的研究之中。
在过去的几十年中，概率论在机械零部件可靠性设计方面的运用获得了巨大成功，概率可靠性方法成为处理不确定性的最为普遍的方法。
随着科学技术的发展，人们逐渐认识到工程中除了随机性以外，还存在着另一类重要信息———模糊信息。
模糊可靠性设计方法就是在可靠性设计过程中，运用模糊数学处理模糊信息，使计算得到的零部件可靠度结果更符合实际情况。
实际上，由于受微观组织不均匀性等内在分散性和载荷历程工作环境等外在分散性的影响，实际工程结构的应力响应表现出很强的随机性；因此，考虑这些随机因素影响的结构可靠性设计很有必要。
近年来，国内外很多研究者相继把随机有限元引入到结构可靠性领域中，形成了随机有限元法模型。
机械零件强度的模糊可靠性设计分析
÷ ； ｝ ；
｝ 【 ｂｔ ｃ】Ａｐｙ ｎ ｕｚ ｔｈｏ ｅ ｅａｉｙｆ ｈ ｍ ｃｉ ｏ ｐｎｎ ｒｎｔ ｅｓｅｓ Ａ ｓ ａｔ ｐ ｌｎ ｚ ｓ ｅｒ ｔｔ ｌｂｉ ｅ ａｈ ｅｃｍ ｏ ｔｓｅｇ ｒ ｉ ｆ ｙ ｅｔ ｙｏ ｈ ｒ ｉ ｌ ｏｔ ｔ ｎ ｅ ｓｔ ｈ． ｔｓ ｒ ｉ ｉｅｓｙ ｉ ｅ ｅ ｎ ｏｅｆｒ ｎｌ ｉ ｔ ａｅ ｄ ｃｓｅ ｔｅ ｅ ｃ ｎ ｒ ｃ ｌ ａｄｍ ｔ ｄｏ ｂ ｒ 一； ｎ ｎｉ — ｎ ｒ ｒ ｎｍ ｄｌｏ ａ ｓ，ｈ ｐｐ ｒ ｉ ｕｓ ｌ ｔ ｎ ｉ ｉ ｅ ｅ ｏ ｓ ｏ ｉ ｔ ｔ ｔｆ ｉ ａ ｙｓ ｉ ｓ ｓ ｓｈ ｓｅ ｉ ｐ ｎｐ ｎ ｈ ｆ ｕ ｄ
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ｔ 【 要】 摘 将模糊集合理论应用于 机械零件强度可靠性设计中， 分析应力强度干涉模型， 讨论机械零 ｊ件不失效这一模糊随机事件的隶属函 数的选取原则与方法， 推导模糊可靠 度的计算公式， 建立了 模糊可 ｔ靠性设计数学模型， 并通过实 例设计的分析比较， 说明模糊可靠性设计的先进性。 ｉ 关键词： 模糊可靠性； 模糊集； 隶属函数
ＭＯ Ｃ ｉｓｎ Ｑ Ａ ｉ－ ｎｚ ａ ｏ ｇ， Ｉ Ｎ Ｘ ｅ ｍｉｇ — ｆＭａｍｉｇＣ ｌ ｇ， ｏ ｎ ２ ０ ０ Ｃ ｉａ （ Ｘ ＂ ｅｈ ｏｏ ｉ ｌ ｎｖｒｉ ， ＇ ０ ２， ｈｎ ） ｏ ｎ ｏ ｅ ｅ Ｍａｍｉｇ５ ５ ０ ， ｈｎ ） ｌ ｉ ｎＴ ｃ ｎ ｌ ｃ ｉｅｓ ｙ Ｘｉ ｎ７ ３ Ｃ ｉａ ａ ｇ ａＵ ｔ ａ １ ０
ｔｓ ａ ｓ ｉ ｘｍ ｌ ｅ ｒｎｅｓｏｕｚ ｌ ｉｔ ｓ ｎ ｔ ｅ ｔ ｅａ ｐｅ ｔ ｏｒｓ ｆ ｚｙｒ ｉ ｌｙｄ ｉ ． ｒ ｗｈ ｔ ｓｈ ｐ ｅａ ｉ ｅ ｇ ｂ
机械设计中的模糊集理论的应用
机械设计中的模糊集理论的应用自从1965年，由美国l.a.zadeh教授提出模糊集合理论以来，模糊合理论很好的解决了工程存在的大量模糊性问题，因此，发展非常迅速，已成为应用数学的一个分支。
在机械设计中存在着许多不确定现象，这种不确定性主要表面在两个方面：一是随机性，一是模糊性。
前者是由于事物的因果关系不确定造成的，可用概率统计的方法加以研究。
后者是由于边界不清楚造成的，它是指在质上没有确切的含义，在量上没有明确的界限，是模糊数学所设计的范畴。
本文仅从疲劳强度的模糊可靠性设计上加以说明。
常规的疲劳强度设计计算中，材料强度、载荷以及零件的尺寸等数据，一般是取一个定值，即平均值。
但实际上，即使制造零件时检验得很严格，在特定载荷下，同一批零件的疲劳寿命数据不可避免地还是分散的。
因为无论从材料强度、载荷以及实际零部件的尺寸，都可看成不是一个确定数。
所以，在常规的疲劳强度设计中，引入了安全系数，并根据已知零件的破坏经验，建议许用安全系数数值，以保证零部件在工作中安全运行。
这样采用安全系数，是因为对材料及载荷的不确定性尚未充分认识从而设计的零部件往往失之过重。
因此，为了在保证疲劳强度的前提下，尽量减轻零部件的重量，我们有必要在疲劳强度的设计中，考虑强度、载荷以及实际零件尺寸的不确定性，即离散性和模糊性。
我们可用模糊集合与隶属函数来表示这种疲劳强度计算中的模糊变量。
1.模糊子集及模糊事件的概率模糊子集a是指在论域u中，对任意的u∈u，指定了一个数μ（a）（u）∈[0，1]这时我们称μ（a）：u→μ（a）为对μ对a的隶属度，它说明了u属于这个子集a的隶属度，它说明了u属于这个子集a的过程称μ（a）：u—μ（a）（u）（1）为a的隶属函数。
在论域u上，如果模糊子集a是一个随机变量，则称a为一个模糊事件。
模糊事件的概率定义为：d（a）=fuμa（x）f（x）dx （2）2.隶属函数的选择因为机械零件从完全使用到完全不许用之间，有一个中间过渡过程，所以，我们在选取许用强度值时，隶属函数的选择可以用模糊统计的方法确定，或由有经验的工程技术人员给定。
机械零件结构设计可靠性分析
机械零件结构设计可靠性分析冯昕宇，祝锡晶（中北大学机械工程学院，山西太原030051）摘要：可靠性设计是一种对机械零件性能可靠性分析和风险预估的方法，通过不断优化和改进可靠性分析手段，设计出更加可靠、规范、实用的机械零件。
关键词：机械零件；可靠性分析；优化设计；灵敏度分析中图分类号：TH122文献标识码：B DOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2019.02D.220引言可靠性分析对机械零件制造领域具有重要意义，传统的可靠性分析，是依靠前辈的经验判断，具有很大程度的主观性，既不能做到量化指标，又因为因循守旧而抑制创新，正是由于传统的经验可靠性分析有很大的不足，才渐渐的被以概率论为核心的可靠性分析取代，后又被以模糊理论为基础的可靠性分析取代，是工业发展日趋完善的过程中，对零件精度和可靠性需求日益增强的结果。
生产方需要更加有效、规范、可行的可靠性分析方法来帮助他们规避风险，减少次品和事故，因此，可靠性分析方法也随之发展完善，目前使用的可靠性分析方法可以称之为混合可靠性分析法。
1可靠性概述机械零件设计的可靠性分析，主要依赖于数学模型的建立或功能函数模型的确立，将传统设计使用的参数通过例如概率论，模糊理论，强度-干涉理论，灵敏度分析等理论处理，建立变量参数的公式从而构建合理的数学模型。
在确定了公式中的零件整体外形，部分尺寸，使用寿命之后，就能得到其他设计参数的最优值，依靠可靠性分析求解最优值后，用最优参数直接进行机械零件的设计和加工，大大提高效率。
同时也能考虑到更多的可能性，有利于改进创新。
因此，机械零件结构设计的可靠性分析已经广泛应用于汽车、飞机、轮船甚至航空航天制造业。
此前运用较多的安全系数法，是一种非常保守的方法，各种参数在一定范围内是安全的，但设计出的零件不一定最合理。
使用可靠性分析理论，不仅可以保证零件的安全性，还能提高零件寿命，节约材料，一方面能够为生产方创造更多利益，另一方面也为节约能源做出贡献。
机械零件强度与可靠性的分析与优化
机械零件强度与可靠性的分析与优化引言：机械工程与制造是现代工业中至关重要的领域之一。
在机械工程中，强度与可靠性是设计与制造过程中最重要的考虑因素之一。
本文将探讨机械零件强度与可靠性的分析与优化方法，以提高机械零件的性能与可靠性。
一、强度分析：在机械工程中，强度分析是评估零件是否能够承受所受力的重要手段。
强度分析的目标是确定零件在给定工作条件下的最大应力和变形。
通过应力和变形的计算，可以确定零件是否满足设计要求，并进行进一步的优化。
强度分析的方法主要包括解析法和数值模拟法。
解析法通过应力和变形的解析解来评估零件的强度。
这种方法适用于简单几何形状和受力情况的零件。
数值模拟法则通过有限元分析等数值方法来模拟零件的应力和变形分布，更适用于复杂几何形状和复杂受力情况的零件。
二、可靠性分析：可靠性分析是评估零件在使用寿命内是否能够正常工作的方法。
可靠性分析的目标是确定零件的失效概率和失效模式，以便进行合理的设计和优化。
可靠性分析的方法主要包括可靠性指标分析和可靠性试验。
可靠性指标分析通过统计方法和可靠性理论来评估零件的失效概率。
这种方法适用于已有大量使用数据的零件。
可靠性试验则通过在实际工作条件下对零件进行测试，以获取失效数据并进行可靠性评估。
这种方法适用于新开发的零件或无法获取大量使用数据的零件。
三、优化方法：为了提高机械零件的强度和可靠性，优化方法是必不可少的。
优化方法的目标是在满足给定约束条件下，找到最优的设计参数组合。
常用的优化方法包括试验设计法、遗传算法和人工神经网络。
试验设计法通过设计和分析一系列试验来确定最佳设计参数组合。
遗传算法则通过模拟生物进化过程来搜索最优解。
人工神经网络则通过模拟人脑神经元网络来建立模型，并通过学习和训练来寻找最优解。
结论：机械零件的强度与可靠性是机械工程与制造中不可忽视的重要问题。
通过强度分析和可靠性分析，可以评估零件的性能和可靠性，并进行相应的优化。
优化方法的选择取决于具体的问题和需求。
机械零件可靠性设计
浅谈机械零件可靠性设计摘要：机械零件可靠性设计是指在产品的研发阶段利用实际计算的数学模型和方法来测算出机械零件在特定环境下的工作承受能力范围和使用的周期。
在机械零件的设计过程中，运用可靠的理论知识和当代的理论现状去对机械设计进行深入的研究和分析，来测定机械零件的质量在一定的工作环境下工作能力使用的情况和机械零件使用的周期。
关键词：机械产品发展现状历史未来的方向中图分类号：th13可靠性设计是系统总体工程设计的重要组成部分，是为了保证系统的稳定可靠而进行的一系列分析与设计技术。
在科技发展快速的今天，可靠性已经成为一个与国民经济和国防科技密切相关的学科。
可靠性的发展最先始于上个世纪初，可以说，是一战和二战期间诞生的一种新理论，在诞生的初期，主要对工业生产中工业零件的制造和设计，尽力使零件的可靠性符合实际的目标和实际工作的需要。
一、研究历史可靠性设计的研究起始于20世纪初。
在二十世纪初期，概率论和数理统计学的逐步成熟，并且能够应用于实际，在结构安全度的领域内进行分析，这标志着结构可靠性理论研究的初步开始。
在二十世纪的四十年代，机械理论可靠性在实际领域有了长足的发展。
随着社会的进步和数学理论的不断进化和发展，到目前为止，已经到了非常成熟的阶段，尤其是在许多国家的结构设计规范研究领域中的应用。
对于机械可靠性理论的初期，要从20世纪初开始。
1926年到1927年期间，德国的学者迈耶斯提出了随机变量均值和方差的设计方法。
而量化指标是衡量产品可靠性的标志是在1930年英国《适航性统计学注释》一书中首次提出的。
在书中，首次运用概率论的观点来计算飞机事故的极限值。
在二战结束阶段，德国的火箭专家运用概率乘积的定义，将总系统可靠度看成是各子系统可靠度的乘积，进而算出火箭诱导装置的可靠度，这是历史上第一次对产品的可靠性做出了定量表达。
20世纪是可靠性理论从发展到成熟的阶段，许多科学家、学者不断的总结经验，在真实、精确的大量有效数据上进行研究和探索，逐渐将可靠性理论从空白发展至趋于成熟。
机械设计中的可靠性与安全性考虑
机械设计中的可靠性与安全性考虑机械设计在现代工程领域中起着至关重要的作用，而可靠性与安全性是机械设计中不可忽视的两个关键要素。
本文将探讨机械设计中可靠性与安全性的考虑因素及其重要性，并提供一些建议和方法来确保机械设计的可靠性与安全性。
一、可靠性考虑因素可靠性是指机械系统在规定的条件下，长期正常运行的程度。
在机械设计中，可靠性考虑因素主要包括以下几个方面：1. 材料选择：选择合适的材料是确保机械系统可靠性的关键。
材料的强度、耐疲劳性、耐腐蚀性等特性应与机械系统的工作环境相适应，以防止因材料失效引起的故障。
2. 结构设计：良好的结构设计可以有效地减少系统失效的风险。
考虑到机械系统运行过程中受到的力、振动和热效应等因素，合理设计机械结构的强度、刚度和稳定性，以提高系统的可靠性。
3. 润滑与维护：适当的润滑和维护可以延长机械系统的寿命并减少故障的发生。
定期检查和更换润滑油、清洁机械零部件等操作都是提高机械系统可靠性的重要手段。
4. 设备测试：在机械设计完成后，进行全面的设备测试是确保系统可靠性的关键环节。
通过模拟实际工作条件，对机械系统进行试验和验证，以发现潜在的问题并及时解决。
二、安全性考虑因素安全性是指机械系统在正常运行过程中保护操作人员和环境免受伤害的能力。
在机械设计中，安全性考虑因素主要包括以下几个方面：1. 风险评估：在机械设计初期，进行全面的风险评估是确保机械系统安全性的重要步骤。
通过对潜在危险源的识别和分析，确定相应的控制措施以减少事故的发生率。
2. 安全控制系统：引入合适的安全控制系统可以有效地防止事故的发生。
例如采用紧急停止装置、防护罩、安全门等来限制操作人员的接触和接近危险区域，从而降低事故风险。
3. 操作人员培训：对操作人员进行全面的培训和教育，使其了解机械系统的工作原理、操作规程和安全注意事项，以确保其在操作过程中能够正确地使用机械设备，提高系统的安全性。
4. 安全标识：在机械设备上合理设置安全标识，向操作人员传达一些重要的安全信息和警示。
机械工程中的零部件可靠性优化设计
机械工程中的零部件可靠性优化设计在机械工程中，零部件的可靠性是一个关键问题。
一个机械系统的可靠性取决于其各个零部件的可靠性，因此，对于机械零部件的可靠性进行优化设计是非常重要的。
一、可靠性的定义和重要性可靠性是指在特定条件下，设备或系统在规定时间内正常运行所需要的性能指标。
在机械工程中，零部件的可靠性往往涉及到其使用寿命、故障率、维修时间等指标。
优化零部件的可靠性有助于提高整个机械系统的可靠性和性能，减少故障和维修时间，从而降低成本和提高效益。
同时，可靠性优化设计还可以增加用户对产品的信任度和满意度，提高企业的竞争力。
二、影响零部件可靠性的因素实际上，影响零部件可靠性的因素有很多，在进行可靠性优化设计时需要综合考虑。
首先，材料的选择是影响零部件可靠性的重要因素之一。
不同材料的耐久性、强度、抗腐蚀性等性能差异很大，在选择材料时需要根据具体的工作环境和使用要求进行合理选择。
其次，零部件的结构设计也是影响可靠性的关键因素。
合理的结构设计可以减轻零部件的受力情况，降低疲劳破坏的概率。
此外，采用先进的工艺和加工方法也可以提高零部件的可靠性。
另外，工作环境和使用条件也会对零部件的可靠性产生影响。
例如，高温、高湿度、腐蚀性气体等恶劣环境会加速零部件的老化和磨损，从而降低可靠性。
因此，在设计阶段要充分考虑工作环境因素，并进行相应的设计和保护措施。
三、可靠性优化设计方法针对机械工程中的零部件可靠性优化设计，现代工程学科提出了许多方法和技术。
首先，应用故障树分析（FTA）方法可以帮助工程师理解零部件故障的原因和可能性，并制定相应的措施来降低故障和提高可靠性。
FTA将零部件故障看作是一个逻辑事件，通过分析零部件的失效模式和失效率，可以识别出可能导致整个系统失效的关键因素，并采取相应措施进行优化。
其次，采用可靠性设计（RD）方法可以在设计阶段考虑到可靠性要求，从而在设计过程中解决可能导致故障的问题。
可靠性设计包括统计分析、可靠性控制、设计改进和可靠性测试等方法。
机械零件刚度的模糊可靠性设计方法
般在 已知随机变 量 影响零件 变形 的诸函 数
时， 可以用 随机 变 量 函数 的数 学期 望 与 方差 的 近 似计 算公式 求解 零 件变形 的分 布参 数。即
（） 正态 型隶属 函数 １
ｙ： ｘ ， ， ， ） １ … ２ ０：， ｌｘ ， （ ，２… 。 ）
零 件 的变形这 里 主要 是 指 挠 度 ｖ和转 角 日 。运 用
实 测数据 统 计 法 、ａｌ 级 数展 开 法或 数 值 计 算 Ｔｙ ｒ ｏ
法， 可确 定 Ｙ ０ 和 的均 值 ｖ 日 、 与标 准差 ｄ ｒ …ｃ ０
一
— ＾ ） （ 根 据工程 设计 的具 体情 况 ， 模糊 刚度 的隶 属
Ｐ） （＝
，
・ ＿ 唧［
】
０） ２
麓～
兰 ＜ ，
（ ＞ ２ ）
如 果 Ｐ （ 定义 域为 （ １ ｃ） 有 ： Ａ ） ｃ，２则
一
（ ） 线 型隶属 函数 ４斜
Ｐ ）√ （＝ｊ ｊ
・唧
ｆ ｌ
｛
ｌ ０
¨ ≤ Ⅱ） （ ０≤ １ 饱
［ ．
搴器 ［ 毒塞 ： 。 【
。 ： 。
（） ３
ｌ ２
（） ４
零 件 变形的 分布 一般服 从 或近 似服从正态 分 布规 律 ， 概率 密度函数 为 ： 其
＝ 唧
零 件 刚度是不 容忽 视 的问题 。如机床 主轴 由于 刚
度 不足 直接 影 响 被 加 工 零件 的 尺 寸 精 度 和 粗 糙 度； 起重 机械桥 架 主梁 因变 形 过 太而 无 法 正常 工 作 ； 平 机械 （ 透 汽轮 机 、 气轮 机 、 燃 航空 发 动机 、 轴 流风机 等 ） 隔板 刚 度 差 引起 通流 部分 动 静 碰 撞故 障 。因此 ， 研究 这 类 零件 的 模糊 可 靠性 的计 算方
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芦，：笙兰，卢ｊ：墅竺和彪：垒！，则得
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（４）
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在进行振动可靠性设计时也可以使用各种适当的曲线型隶属函数来代替线型的隶属函数。
５应用算例
设某轴的制造水平一般，构件材质较好，使用条件一般，重要程度较高，当它的工作转速 为３０００ｒ／ｍｉｎ，设轴的临界转速，；，服从正态分布，且均值和标准差分别为ｐ＝２６４０ｒ／ｍｉｎ， 仃＝１４５．１４ｒ／ｍｉｎ。试计算该轴不产生振动的可靠度。
作者简介 江峰，１９８０年生，大连理工大学，硕士，现主要从事机械设计方面的研究工作，发表论文５篇。
（０，０．５，０．８，１．０，０．５，０．０），Ｒ２＝（０，０．２，０，４，０．８，１．０，０．５），Ｒ３２（１·０，０．９，０－６，
０．４，０．１，０．ｏ），ｊ己＝（ｏ，ｏ，ｏ．５，０．６，ｏ．８，１．ｏ）。则单因素评判矩阵为
３８０
蜀
Ｒ＝ Ｒ２
Ｂ
Ｒ。
０．０ ０．５ ０．８ １．Ｏ ０．５ Ｏ．０ Ｏ．０ ０．２ Ｏ．４ ０．８ １．０ Ｏ．５ １．Ｏ ０，９ ０．６ ０．４ Ｏ．１ Ｏ．Ｏ Ｏ．Ｏ Ｏ．Ｏ Ｏ．５ ０．６ ０．８ １．０
先确定因素集。因素集是以影响评判对象的各种因素为元素组成的集合，通常用 Ｕ＝∽，“，，“∥一，“．１表示。元素“。代表各种相关影响因素。这些因素通常都具有不同程度的模 糊性，所以因素集通常是～个模糊集。确定因素集后，还必须建立各择集。各择集是以评判者 对评判对象可能作出的各种总的评判结果为元素组成的集合，通掌用ｙ Ｖ＝ｈ，Ｖ２，ｖⅣ一，ｖｎｌ表 示。元素ｖ。代表各种可能的总的评判结果。模糊综合评判的目的，就是在综合考虑所有影响因 素的基础上，从备择集中得出一最佳的评判结果。为此，从因素集Ｕ中的单个因素出发进行评 判，确定评判对象对备择集中各元素的隶属程度。若评判对象按因素集中第ｉ个因素阮进行评判 时，且备择集中第ｆ个元素ｖ，的隶属程度为％，则模糊集合Ｒ＝（ｈ，‘：，ｒ。…，‰）称为单因素评 判集。它是备择集ｙ上的一个模糊集合。将，１个因素的评判集组合成一个总的评价矩阵
ｖ＝ｏ．１２５７。选取备择集中的０，１２作为６．和６，的取值。此时，正和疋在区间［ｏ．１２，ｏ．１３］内取
值，则有
卢．：生兰：堕业：０．１０３，ｐ，…ｎ２－＃堕业：０．２６６。 卢ｊ：旦竺：丛生止旦：５．２９９，口：：！丑：丛生坠竺：５．５６９
ｊ
ｊ‘
Ｇ
６
６
ｏ
ｊ
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ｊ
１
ｏ
Ｇ
查标准正态分布表得币（芦：）＝１，垂（ｐ；）。ｌ，￥（反）＝ｏ．５４０，中（ｐ：）＝０．６０６，且
所以零件振动的可靠度为
月＝仁．，（曲出＋ｐ（Ｊ）以
（１）
式中，（石）为临界转速ｎ，的概率密度函数。若心服从正态分布，其均值为肛，标准差为盯，则 有
Ｒ＝１一【ｍ（（ｎ，一ｐ）／ａ）一垂（（月２一Ⅳ），Ｄ）】
图ｌ常规振动隶属函数
图２模糊随机振动隶属函数
在式（２）中，括号内的部分即为零件振动的失效概率。可以看出，当选用的反和疋越大时，计 算出的可靠度将越小，这是因为反和疋越大，临界转速心随机变量所不允许的取值的区间范围 越大。因此，合理的选择暖和疋对于满足零件振动稳定性的要求十分重要。然而， ４和ｔ的
选取往往依赖于实际中的许多因素，因而必须对多个相关因素进行综合考虑，即所谓的综合评
判问题。若这种评判涉及模糊因素，便称为模糊综合评判问题。
３对模糍因子６，和文进行模糊综合评判
对抗和最的取值一直是个振动问题研究的一个方面，其取值对整个振动可靠性问题的处理 具有重大的影响。虽然在许多无数据参考的情况下，一般建议ａ＝反＝０．１５，但当进行深入的考 虑时，必须综合各种相关因素的作用，上述方法就显得不合适了。所以，这里采用模糊变换原 理，对各种相关因素进行模糊综合评判，以得到ａ和￡的取值。具体步骤如下：
机械零件振动的模糊可靠性设计
江峰 冯刚 黄洪钟 大连理工大学机械工程学院大连 １ １６０２３
擅要：传统机械零件振动的可靠性设计只考虑了机械振动的随机性，忽视了客观存在的模糊性，
墨有较大的局限性。涔文在常规机械振动理论的基础上，引入模糊优化中的模糊综合评判来优化
模糊因子，再运用模糊可靠性的设计思想进行可靠性设计。通过两者的结合，提出了一种新的模 糊可靠性设计方法。并通过具体实例对提出的模糊可靠性设计方法和常规设计方法进行了生动的 对比。通过缜密的理论推导和直观的实例结果，发现新方法具有较高的实用性，对机械零件振动 司靠性设计工作具有现实的指导意义。１
解： （１）由公式（２）得常规方法计算的可靠度为
川一ｔ萨芈芸；芋驾一社鼍杀｝驾Ｈ一∞渤一ｔ／）（０．２６６）１一。击０６
（２） 使用模糊可靠性设计方法 先建立因素集和备择集，口±｛制造水平一般，构件材质较好，使用条件一般，重要程度较 高）和Ｐ±＜Ｏ．１，０．１１，０．１２，０．１３，０．１４，０．１５）。再进行单因素评判，得出各因素评判集为Ｒ。２
的过渡区则相当于将占２在区间Ｉｎ：％】内取值。因此可以看出，ｎ：＝ｎ／（１＋《），ｎ，＿ｈｉ（１一艿：）。
此时，零件振动的可靠度为
Ｒ＝Ｐ（ｎ。≥ｎ：）＋Ｐ（ｎ。≤ｎ：）＝ｌ＿“ｌ（ｚ），（Ｊ）ｄｘ＋ｌ Ｉ－ｔ２（ｘ）ｆ（ｘ）ｄｘ
（３）
式中，Ⅳ１（ｘ）为ｎ。￡ｎ：的隶属函数，ｐ２（ｘ）为Ⅱ。ｉ ｎ；的隶属函数。令岛＝兰—！， ｃｒ
４振动的模糊可靠性设计
在确定了５，和占２后，若ｆ临界转速的取值在ｎ，至ｎ，之间的范围之外，仍不能完全认为零件 不会产生共振，实际的具体情况也是如此。其中间必定存在一个过渡区间，这时就需要使用模 糊可靠性设计中的某种隶属函数来进行分析计算了。
图２所示的隶属函数为较为简单的线性隶属函数。其实线部分表示零件不产生共振这一模 糊事件的隶属函数，由虚线构成的梯形则表示产生共振这一模糊事件的隶属函数，隶属函数的 过渡区取为线性（也可以取为曲线）。右边的过渡区相当于将６．在区间ｈ ｎ，］内取值。而左边
ｍ（卢ｉ联）ｚｏ．９９９８，中（卢１，卢：）＝ｏ．５７５５。由公式（４）可知，该轴的模糊可靠度为
Ｒ＝１一ｍ．９９９８－０．５７５５）＝０．５７５５。
６结论
通过上述理论和实例可以看出，本文提出的模糊可靠性设计方法，在进行机械零件振动可 靠性设计时，首先对影响振动的各因素进行模糊综合评判，再使用模糊可靠性设计方法进行可 靠性设计。对比常规可靠性方法，新方法计算出的可靠度有较大下降，这是因为常规可靠性设 计方法对一些重要因素缺乏考虑，忽略了可能的重要影响。而采用本文所述方法，可很好的分 析影响机械振动的各种因素和情况，为改进设计提供了有利理论依据和实践参考。总之，在进 行机械零件振动可靠性设计方面，采用传统的可靠性设计方法显然已经不能适应现代产品设计 的需要，使用模糊可靠性设计方法进行机械零件振动的可靠性设计更具有实用性。
临界转速本身可以有许多个，在转速接近一阶临界转速时最为危险，所以通常只计算一阶
临界转速，忽略高阶临界转速。由于临界转速具有离散性，在振动计算中，工作转速不能在发生
共振的转速范围内，但所取数值范围往往按各类机器的实践经验和计算方法的准确程度而定。
在一定的临界转速栉，下，允许的工作转速Ⅳ范围为”＜ｋ（１—６，）和ｎ＞＂。（ｉ＋５：），其中占。和＆为 共振范围因子。在无数据参考的情况下，一般取占。＝最＝ｏ。１５。
参考文献 １黄洪钟． ２黄洪钟． ３董玉革． ４牟致忠． ５何国伟． ６田爱梅． ７张圣坤． ８邵文蛟．
机械模糊可靠性原理与方法．北京：科学出版社， ２００２ 机械设计模糊优化原理及应用．北京：科学出版社， １９９７ 机械模糊可靠性设计．北京：机械工业出版社， ２００１ 机械零件可靠性设计．北京：机械工业出版社，１９８４ 可靠性设计． 北京：机械工业出版社．１９９３ 构件振动可靠性设计方法初探． 航空动力学报， １９９９，１４（３）：３２０—３２５ 航船总振动模糊可靠性分析． 上海交通大学学报， １９９７，３１（２）：３４—３７ 结构模糊可靠性分析．中国造船，１９９４，６（４）：１８—２２
关键词：机械振动，模糊可靠性，模糊优化，模糊综合评判
பைடு நூலகம்
１引言
在生产实践中，许多机械零件的损坏都同振动相关，传统的机械振动可靠性设计方法是将一 般机械可靠性设计理论与机械振动理论相结合而产生的，但没有考虑到产品的各方面影响因素以 及机械零件振动的模糊性。随着深入的研究，这种简单的建立在随机理论基础上的可靠性设计方 法已经不能适应现行的设计标准，因此本文引入了模糊优化中的综合评判以及模糊可靠性的设计 方法，深入讨论了机械零件振动的模糊可靠性设计。
然后对上述各因素进行权重，由于对构件的使用条件比较侧重，其次是制造水平，材质好
坏等，所以权重集取为Ｗ＝（０．２６，０，２４，０．３０，０．２０）。最后进行模糊综合评判，由
卅
，ｍ
Ｂ～＝谛。Ｒ～＝（岛，‰，…，ｂ６）：（ｏ．３，０．４８８，ｏ．５８４，ｏ．６９２，０．５６，０．３２）Ｖ＝∑ｂＪＶＪ／∑ｂＪ可得
设临界转速ｍ为正态分布的随机变量，工作转速ｎ为常量，则零件振动符合要求这一普通
事件』的特征函数可用图１表示。图１中的虚线表示振动不符合要求的特征函数。当临界转速他
随机变量在。／（１＋￡）～ｎ“１—５，）范围内取值时，可认为零件处于失效状态。
零件振动可靠性是指零件不发生共振的概率，即工作转速避开临界转速的概率。
Ｒ１
‘１ ‘２
Ｒ＝ Ｒ２
：
二
Ｒ
ｒ２ｌ ｒ２２
●
●
：
：
ｒ，ｌ
ｒ，２
‰‰；‰ １●，●●●Ｊ
爱称为单因素评判矩阵。再根据各个因素的重要程度，对每个因素“；赋予相应的权数ｗ。。由各
权数所组成权重集帚＝（ｗＴ，％，…，巩），且各权数Ｍ满足≥：Ｍ＝】，雌≥０。此时，从单因素