[發明專利]一種機械結構可靠性分析方法及其應用

在審

• 申請號: 202110282008.1
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113032922A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 劉新田;楊根華;喻學廣;王旭;王孝蘭
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20;G06F119/02;G06F119/04;G06F119/14
• 代理公司: 上海唯智贏專利代理事務所(普通合伙) 31293
• 代理人: 劉朵朵

本發明公開了一種機械結構可靠性分析方法及其應用，其步驟如下：選擇初始靜強度R₀和疲勞壽命N的參數類型，初始靜強度R₀的參數類型包括區間參數和隨機參數，疲勞壽命N的參數類型包括區間參數和模糊參數；根據初始靜強度R₀和疲勞壽命N的參數類型選取機械結構可靠性分析模型；獲取待分析機械結構對應機械結構可靠性分析模型所需的參數，并將參數輸入機械結構可靠性分析模型，得待分析機械結構的可靠性指標即完成對待分析機械結構的可靠性分析。本發明的機械結構可靠性分析方法，機械結構可靠性分析模型能夠對機械結構的可靠性進行準確的分析評估，評價精度高，可靠性好，極具應用前景。

技術領域

本發明屬于結構可靠性分析技術領域，涉及一種機械結構可靠性分析方法及其應用，特別涉及應用基于混合不確定性的動態可靠性模型對機械結構進行可靠性分析的方法及其應用。

背景技術

機械結構產品，是支撐工業設備正常運行的主體，和電氣工程一樣，機械工程對于工業發展都起到著不可替代的作用。在實際的機械結構產品的設計工作中，對于相應的設計工作的可靠性要求較高，對于機械結構產品的整體性要求非常的嚴苛，需要在整個設計的過程之中，將整個機械機構投入到實際工業應用中時，能夠保持一個良好的可靠性，使相應的機械器件在實際的使用過程之中，始終能夠維持在一個高效穩定的工作狀態。而機械結構的可靠性分析正是評價機械結構的安全性的主要內容，同時其也是實際工程中的一個重點和難點問題，目前機械結構的可靠性分析方法主要有以下兩類：

(1)利用應力強度干擾理論采用可靠性分析方法計算結構和系統的可靠性，該方法雖然能夠實現可靠性的評價，但應用是基于負載引起的故障，計算結果為靜態概率指標，不反映可靠性與時間變化的關系，在實際工程應用中，由于振動、沖擊、疲勞、腐蝕、老化等外部因素以及一些不確定的內部因素，強度隨時間而變化。實質上，結構和系統的可靠性是一個隨著時間的增加而逐漸減弱的過程，其可靠性是與時間有關的函數。因此，其評價并不準確。

(2)目前已逐漸成熟的靜態可靠性分析方法，雖然其被廣泛應用于基于概率的工程設計中，但其考慮時變不確定性的可靠性分析和設計研究進展有限，無法準確地對機械結構的可靠性進行評價。

(3)目前的動態可靠性模型大多是針對某一因素，即在特定條件下對特殊部件或系統進行建模。但在實際工程中，不確定性的來源是廣泛的。復雜工程動態可靠性建模，動態可靠性高效求解方法和動態結構系統可靠性計算中仍有一系列關鍵問題有待解決。

因此，開發一種評價精度好的基于混合參數完成動態可靠性分析方法極具現實意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有評價精度較差的缺陷，提供一種評價精度好的基于混合參數完成動態可靠性分析方法，其中的混合不確定參數的動態可靠性模型，不同于目前的單個參數的動態可靠性模型，其是基于等熵原理、概率法、應力強度干擾理論和結構可靠度理論等理論建立的，其能準確地對機械結構的可靠性進行評價。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種機械結構可靠性分析方法，應用于電子設備，其步驟如下：

(1)選擇初始靜強度R₀和疲勞壽命N的參數類型，所述初始靜強度R₀的參數類型包括區間參數和隨機參數，所述疲勞壽命N的參數類型包括區間參數和模糊參數；

(2)根據步驟(1)獲取的初始靜強度R₀和疲勞壽命N的參數類型選取機械結構可靠性分析模型；

(3)獲取待分析機械結構對應所述機械結構可靠性分析模型所需的參數，并將所述參數輸入所述機械結構可靠性分析模型，得待分析機械結構的可靠性指標即完成對待分析機械結構的可靠性分析。