可靠性设计心得

可靠性设计心得

下面是小编为大家整理的牢靠性设计心得,供大家参考。

牢靠性设计学习心得

随着科学技术的进展，对产品的要求不断提高，不仅要具有好的性能，更要具有高的牢靠性水平。接受牢靠性设计弥补了常规设计的缺乏，使得设计方案更加贴近生产实际。所谓牢靠性是指“产品在规定时间内，在规定的使用条件下，完成规定功能的力气或性质”。牢靠性的概率度量称为牢靠度。牢靠性工程的诞生已近半个世纪的历史,以电子产品牢靠性设计为先导的牢靠性工程迄今进展得比拟成熟,已形成一门独立的学科。相比之下,机械产品的牢靠性设计与争论则起步较晚。所谓机械牢靠性，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力气。由于工程材料特性的离散性以及测量、加工、制造和安装误差等因素的影响，使机械产品的系统参数具有固有的不确定性，因此考虑这种固有随机性的牢靠性设计技术至关重要。据有关方面统计，产品设计对产品质量的奉献率可达70%～80%，可见设计准备了产品的固有质量特性(如：功能、性能、寿命、平安性和牢靠性等)，赐予了产品“先天优劣”的本质特性。上世纪60年月,对机械牢靠性问题引起了广泛的重视并开头对其进展了系统争论。虽然国内外都投入了争论力气,取得了确定的进展，但终因机械产品牢靠性涉及的领域太多、牢靠性争论的范围大、根底性数据缺乏等缘由，机械牢靠性设计在工程实际中应用得并不广泛。本文简要介绍了牢靠性技术在机械领域中的应用，主要介绍了一些在机械产品设计中应用的较为成熟的牢靠性技术和牢靠性设计方法，并且结合当今牢靠性工程学科的进展，指出了牢靠性技术在机械领域中的进展和趋势。

常规设计中，阅历性的成分较多，如基于平安系数的设计。

常规设计可通过下式表达：

SElFflim][...),,,(计算中，F、l、E、、slim等各物理量均视为确定性变量，平安系数则是一个阅历性很强的系数。

上式给出的结论是：若s[s]则平安；反之则担忧全。

应当说，上述观点不够严谨。首先，设计中的许多物理量明是随机变量；基

于前一个观点，当s[s]时，未必确定平安，可能因随机数的存在而仍有担忧全的可能性。

在常规设计中，代入的变量是随机变量的一个样本值或统计量，如均值。按概率的观点，当=[]时，s[s]的概率为50%，即牢靠度为50%，或失效的概率为50%，这是很担忧全的。

明显有必要在设计之中引入概率的观点，这就是概率设计，也是牢靠性设计的重要内容。概率设计就是要在原常规设计的计算中引入随机变量和概率运算，并给出满足强度条件（平安）的概率─牢靠度。机械牢靠性设计是常规设计方法的进一步进展和深化，它更为科学地计及了各设计变量之间的关系，是高等机械设计重要的内容之一。

牢靠性设计和优化设计作为现代的设计方法，在机械工程中得到了广泛的应用，并取得良好的经济和社会效益。

在机械设计中，构造或零部件具有足够的强度是设计的重要指标之一。机械牢靠性设计与传统设计方法的主要不同点在于，传统设计是以计算平安系数为主要内容，以计算平安系数时用到的应力、强度等参数均取单值为前提的。而牢靠性设计则考虑了载荷、零部件的尺寸及材料性能等参数的多值性，即它们均呈确定的概率分状态。若按传统的平安系数法进展机械构造或零部件的设计，在有些场合下可能会消逝材料铺张、或牢靠度缺乏等问题。

优化设计不再是过去那种凭借阅历或直观推断来确定构造方案，也不是在满足所提出要求的前提下，先确定构造方案，再进展强度、刚度等的分析和校核，然后进展修改以确定构造尺寸。它的设计方法是，借助于电子计算机，应用非线性规划数学理论及数值计算方法，从全部可行的设计方案中查找出一种最优的设计方案。它是一种用理论计算代替阅历计算，用准确计算代替近似计算，用最优设计代替一般的平安寿命可行性设计的方法。将优化设计方法与牢靠性理论结

合，用于进展机械构造或零部件的设计，称为牢靠性优化设计。其最终的设计方案即考虑了机械构造或零部件的牢靠性要求，又是最优的设计结果。因此，牢靠性优化设计方法特殊适合于工程实际应用。

机械牢靠性优化设计主要涉及三个方面（1）机械系统牢靠性的最优安排：以机械系统的目标牢靠度及其它条件为约束，最优地给各子系统安排系统的牢靠度，使系统的某些指标，如本钱、总费用等到达最优方案。（2）以牢靠度最大为目标的机械牢靠性优化设计：在保证机械产品的某些功能指标和经济指标的条件下，使机械产品具有最大的牢靠度。（3）以牢靠度为约束条件的机械牢靠性优化设计：在保证牢靠性指标的前提下，使机械产品的设计指标到达最优。

牢靠性优化设计的优点（1）在常规优化设计中，接受的是确定性的构造分析模型和方法，其模型和方法本身准备了它无法反映出作用荷载和构造参数等的随机性。而在牢靠性优化设计中是以构造的概率分析为根底，因此能够考虑荷载和参数的随机性。（2）常规的优化结果往往降低了构造的平安余度或设防水平，所获得的最优解～般处于设计可行域的临界面上，且没有足够的平安概率上的保证，从工程的观点看，这些结果是不能被承受的。丽牢靠性优化设计获得的是满足牢靠性要求的最正确方案，或者使构造在满足其它要求条件下其牢靠度到达最大值。（3）在常规优化设计中，构造的平安性只能通过对各单元的强度约束条件来保证。但从系统的观点看，单元的功能满足并不能确保整个构造系统的功能得以满足。而在牢靠性优化设计中，既可以单元的牢靠性作为约束，亦可以构造系统的牢靠性作为约束，自然可以获得满足系统功能要求的最正确设计方案。

牢靠性是产品质量的一项重要指标。重要关键产品的牢靠性问题比拟突出，如航空航天产品；量大面广的产品，牢靠性与经济性亲切相关，如洗衣机等；高牢靠性的产品，市场的竞争力强；牢靠性工作周期长、耗资大，非几个人、某一个部门可以做好的，需全行业通力协作、长期工作；目前，牢靠性理论不尽成熟，根底差、需进展。与其他产品相比机械产品的牢靠性技术有以下特点：因设计平安系数较大而掩盖了冲突，机械牢靠性技术落后；机械产品的失效形式多，牢靠性问题简洁；机械产品的试验周期长、耗资大、试验结果的可参考性差；机械系统的规律关系不清晰，串、并联关系简洁混淆；综上所述，要实现机械零件的牢靠性设计，需要综合各个学科学问，同时需

要大量工作实践，尤其针对目前国内