机械可靠性设计的内涵与递进关系探讨

工作总结 |

时间:

2021-07-22 09:47:30

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摘 要:对于机械可靠性的设计,需要建立在故障物理学的基础研究上,配合可靠性的试验流程进行整合分析,给予数学力学模型提供参考依据,从而提高产品的可靠性。由于很多的机械产品都对可靠性提出了更高的要求,这就使得机械的复杂性不断的提高,因此重视机械产品的可靠性是十分重要的。本文从实际出发,针对机械的可靠性设计进行阐述。

关键词:机械可靠性;机械设计;内涵与递进

如今,随着时代的进步以及科技的不断发展,科学技术日新月异,这也对产品提出了更高的要求,而在工程科学领域当中,可靠性也得到了更多的重视。就机械结构的可靠程度来讲,与机械的设计有着十分密切的作用,因此在机械的设计过程当中,就应该充分考虑机械结构的可靠性。目前,我国机械结构的设计水平与西方国家相比,还比较低端,要实现机械制造业的健康发展,在国际竞争当中取得优势,就需要重视机械可靠性技术的研发。此外,世贸组织推行的机械产品强制认证制度也提出了更高的要求,这都表示着研究机械结构的可靠性是非常重要的。

1 机械可靠性概述及发展现状

所谓的可靠性,就是产品在特定的工作条件下,在规定时间内完成规定功能的重复性能力。上个世纪二十年代,世界上开始了对于可靠性技术的研究,而上个世纪四十年代,可靠性的研究才真正的运用到结构工程设计当中。一般来讲,可靠性技术依赖于概率统计等理论,通过结构分析技术,来达到对结构系统的估计。通过实际的研究发现,机械结构的可靠性与机械结构的设计有着十分密切的联系。因此,为了保证接卸结构的可靠,优化产业结构,可靠性是十分重要的。基于这样的要求,可靠性分析得到了很快的发展。

如今,我国对于机械可靠性的研究已经取得了一定的成果。这一类的研究活动及中国在专业研究机构当中,已经有很多研究人员参与到了实际的研究当中。经过实际的研究,现在已经出现了一些专业的学术报告。但与国际水平相比,我国仍然水平较低。如今,我国对于机械可靠性的研究仍处于起步阶段,我国也并没有建立可靠的管理体系,设计技术亦没有得到推广使用。之所以会出现这些问题,一方面是由于我国对于机械可靠性并没有足够的研究,另一方面也与设计人员的设计水平、企业创新能力的缺乏有着很大的关系,并且,在一定程度上影响了我国的经济发展。

2 机械可靠性设计的常用方法

2.1 概率设计方法

所谓的概率设计法,是一种设计机械构建的方法,在概率设计法当中,需要将设计理论作为指导。首先,应对原料的强度等进行概率统计,然后应用模型进行计算,最后在模型的帮助下,取得零件的尺寸、寿命等。概率设计法的核心,是在模型的帮助下,保证零件能够达到可靠性指标。与传统的设计法相比,概率设计法能够更好的保证产品的可靠性,并能够有效的满足可靠性的要求,这是由于概率设计发能够对机械产品的强度来达成目的,并承认设计的零件存在一定的障碍。

2.2 稳健性设计法

稳健性设计法将统计分析为基础,目的是为了延长产品的使用时长,这就需要在设计过程当中,对外部环境等各种因素的变化产生的问题进行解决。稳健性设计法能够有效的衡量产品的可靠性,其效用是通过分析产品损失的大小来达成的。在这里提到的损失,就是产品实际与预期的偏差,偏差越大,损失也就越大,反之,偏差越小,损失也就越小。一般来讲,越大的偏差,也在一定成都上反应了产品质量越差,这就需要在生产过程当中进行控制,从而提升产品质量。但是,稳健性设计法缺陷较为明显,这是由于技术层面上稳健性设计法难以实施,因此稳健性设计法的经济效用较低。从一定的角度来讲,稳健性设计法改良与整合了多种设计法,而提高产品的稳健性,能够有效的保证产品的可靠性。

3 可靠性优化设计

机械产品的生产离不开设计,而机械产品的设计也是机械产品生产制造当中非常重要的一个组成部分。如今,随着时代的发展以及科技的不断进步,知识、技术转化日益迅速,各种新型的工艺应运而生,各种机械产品更新换代的速度不断加快,顾客对于产品的考虑,更多的为性能、售后、质量等。因此,市场对于产品的设计也提出了更高的要求,如果不提升产品的质量,产品的生产就难以满足市场需求,此外,设计的完善程度会影响产品的质量,因此,提高产品的质量,并降低产品的成本可以说是企业经营过程当中十分重要的组成部分。想要促进机械工业的发展,就需要深入研究可靠性技术,提高设计的效率。而数学规划为优化可靠性提供了支撑,机械优化设计正是由于规划理论与计算机技术的发展而产生的,将优化设计理论与计算机技术进行有效的整合,能够实现对设计过程当中各种问题的解决。

4 对机械可靠性设计流程的分析

现如今,可靠性已经成为了产品质量的中的验证指标之一,工程界对其进行了高度的关注。不管是现代生产当中,还是在设计环节,可靠性的重要性是很高的。在生产过程当中,为了实现结构的稳定,应考虑多种因素。可靠性对产品的每一个环节都有着重要的作用,因此,应控制计算结果的准确性,用来缓解设计活动的不足,这能有效的减少资金的投入,并保障制备结果的稳固。就目前来讲,对于可靠性的分析一般有模型规划和物理力学两种方法,模型规划能够通过对结构制备结果的整合,转化为模型框架,根据演练中的不足从而进行改善。

4.1 可靠调整改造

不管是什么产品,其技术支持方案都需要管控。一般来讲,管控周期包含从制定的开始知道结束,并搭配高科技设备。就目前来讲,随着时代的发展以及科技的不断进步,新科技项目不断开发,科学技术的发展使得产品结构的更新过程越来越快,然而,为了提高企业的竞争力,保障企业长期发展,需要对产品的质量严格把关,这就需要技术人员把握细节,延长产品寿命,以此实现利益的最大化。

4.2 可靠性适应作用补充

制备结果效用控制落应加强对灵敏度的分析。复杂机械产品结构的特点是结合参数较多,因此,设计修改流程的目的是为了了解参数对性能造成的效果,产品的特性的不同,也会对参数的敏感反应出不同的效果。

4.3 可靠性稳健度设计

产品质量能够有效的保障企业的收益,不管是什么形式的产品结构,都能按照质量来分为用户质量以及技术质量两个类别。一般来讲,用户质量应根据用户的感受来进行判断;而技术质量则需要在产品完成制造后,在使用过程当中发挥其效用。要在降低成本的同时完成高质量的产品,就需要在产品的设计思路当中加入稳定性的思想,也就是通过全面分析产品的性能、成本等,结合使用条件,设计出一套科学的、经济的设计,体现产品的可靠性,实现企业的效益。

5 结语

目前,随着时代的进步以及科技的不断发展,可靠性设计技术已经受到了越来越多的重视,同样,在我国的机械工程学科当中,可靠性设计技术也成为了十分重要的一个组成部分。对于可靠性技术的研究,能够更好的建立产品的安全容县,使得产品设计的性能与实际生产出来的工作性能更加符合,保证更高的经济效益。目前,我国在机械可靠性方面得到了不错的效果,但与国外相比,我国的可靠性设计研究仍然处于起步阶段。应用可靠性设计,能够有效的节约成本,提高设计水平。

参考文献:

[1] 张义民,张旭方,杨周,等.多失效模式机械零部件可靠性灵敏度设计[J].机械强度.2009(06):926-931.

[2] 金雅娟,张义民,张艳林.基于鞍点逼近的机械零部件可靠性及其灵敏度分析[J].机械工程学报.2009(12):102-107.

[3] 张艳林,张义民,金雅娟.任意分布参数疲劳裂纹扩展寿命的可靠性分析[J].应用力学学报.2009(03):604-607.

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