[發明專利]軸可靠性設計的重要性抽樣方法

有效

• 申請號: 201910239220.2
• 申請日: 2019-03-27
• 公開（公告）號: CN109977550B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 莫文輝
• 申請（專利權）人: 湖北汽車工業學院
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20;G06F17/18;G06F119/02;G06F111/08
• 代理公司: 十堰博迪專利事務所 42110
• 代理人: 高良軍

本發明提出了軸可靠性設計的重要性抽樣方法，對軸進行可靠性設計，使軸的重量減輕，更加安全可靠，提高了產品質量。考慮隨機因素的影響,M,T,d被看著正態隨機變量，M為彎矩,T為扭矩(轉矩)，d為軸的直徑；確定概率密度函數，重要性抽樣概率密度函數，應用可靠性計算的重要性抽樣方法求出軸強度可靠度。

技術領域

本發明涉及軸可靠性設計的重要性抽樣方法，屬于機械設計、機械可靠性設計、機械現代設計方法領域。

背景技術

軸是常用的、重要的機械零件。軸是支承轉動零件并與之一起回轉以傳遞運動、扭矩或彎矩的機械零件。軸在機床，工程機械，冶金機械，礦山機械，石油機械，農業機械，車輛等應用很廣。軸的制造復雜，工作情況復雜，對軸正常工作的影響因素多。機械可靠性設計把常規設計中的一些變量，如載荷、材料的強度、零部件的幾何尺寸等，都作為隨機變量處理，考慮了工況變化及各種隨機因素的影響。國內學者提出了軸可靠性設計的應力-強度干涉模型方法、軸可靠性設計的Monte?Carlo方法等。

目前，還沒有出現軸可靠性設計的重要性抽樣方法。

發明內容

本發明提出軸可靠性設計的重要性抽樣方法，對軸進行可靠性設計，使軸的重量減輕，更加安全可靠，提高了產品質量。

為此，本發明的技術方案如下：

軸可靠性設計的重要性抽樣方法，具體步驟為：

考慮隨機因素影響，M,T,d被看著正態隨機變量，M為彎矩,T為扭矩(轉矩)，d為軸的直徑；

概率密度函數為：

失效概率為：

重要性抽樣概率密度函數為：

通過上述計算，從而得到獲得收斂的計算結果，得到軸強度的失效概率，求出軸強度可靠度。

本發明的有益效果是：本發明通過對軸強度、彎曲疲勞強度進行重要性抽樣方法的計算，得到軸強度的失效概率，求出軸強度可靠度。

附圖說明

圖1是軸可靠性設計的重要性抽樣方法簡圖。

具體實施方式

軸可靠性設計的重要性抽樣方法，具體步驟為：

軸危險截面的應力公式為：

其中,σ_e為軸危險截面的應力,α為根據轉矩性質而定的折合系數(對不變的轉矩，α等于0.3；當轉矩脈動變化時，α等于0.6；對于頻繁正反轉的軸，α等于1；),W為軸的危險截面的彎曲截面模量,M_e為當量彎矩,M為彎矩,T為扭矩(轉矩)，d為軸的直徑；

極限狀態方程為：

g₂(x₃)＝[σ_e]-σ_e

其中，x₃代表多個正態隨機變量，[σ_e]代表許用彎曲應力；

考慮隨機因素影響，M,T,d被看著正態隨機變量；

概率密度函數為：

其中，E()是求均值的符號，C₁₁是協方差矩陣；

失效概率為：