可靠性設計心得

下面是小編為大家整理的牢靠性設計心得,供大家參考。

牢靠性設計學習心得

隨著科學技術的進展，對產品的要求不斷提高，不僅要具有好的性能，更要具有高的牢靠性水平。接受牢靠性設計彌補了常規設計的缺乏，使得設計方案更加貼近生產實際。所謂牢靠性是指“產品在規定時間內，在規定的使用條件下，完成規定功能的力氣或性質”。牢靠性的概率度量稱為牢靠度。牢靠性工程的誕生已近半個世紀的歷史,以電子產品牢靠性設計為先導的牢靠性工程迄今進展得比擬成熟,已形成一門獨立的學科。相比之下,機械產品的牢靠性設計與爭論則起步較晚。所謂機械牢靠性，是指機械產品在規定的使用條件下、規定的時間內完成規定功能的力氣。由于工程材料特性的離散性以及測量、加工、制造和安裝誤差等因素的影響，使機械產品的系統參數具有固有的不確定性，因此考慮這種固有隨機性的牢靠性設計技術至關重要。據有關方面統計，產品設計對產品質量的奉獻率可達70%～80%，可見設計準備了產品的固有質量特性(如：功能、性能、壽命、平安性和牢靠性等)，賜予了產品“先天優劣”的本質特性。上世紀60年月,對機械牢靠性問題引起了廣泛的重視并開頭對其進展了系統爭論。雖然國內外都投入了爭論力氣,取得了確定的進展，但終因機械產品牢靠性涉及的領域太多、牢靠性爭論的范圍大、根底性數據缺乏等緣由，機械牢靠性設計在工程實際中應用得并不廣泛。本文簡要介紹了牢靠性技術在機械領域中的應用，主要介紹了一些在機械產品設計中應用的較為成熟的牢靠性技術和牢靠性設計方法，并且結合當今牢靠性工程學科的進展，指出了牢靠性技術在機械領域中的進展和趨勢。

常規設計中，閱歷性的成分較多，如基于平安系數的設計。

常規設計可通過下式表達：

SElFflim][...),,,(計算中，F、l、E、、slim等各物理量均視為確定性變量，平安系數則是一個閱歷性很強的系數。

上式給出的結論是：若s[s]則平安；反之則擔憂全。

應當說，上述觀點不夠嚴謹。首先，設計中的許多物理量明是隨機變量；基

于前一個觀點，當s[s]時，未必確定平安，可能因隨機數的存在而仍有擔憂全的可能性。

在常規設計中，代入的變量是隨機變量的一個樣本值或統計量，如均值。按概率的觀點，當=[]時，s[s]的概率為50%，即牢靠度為50%，或失效的概率為50%，這是很擔憂全的。

明顯有必要在設計之中引入概率的觀點，這就是概率設計，也是牢靠性設計的重要內容。概率設計就是要在原常規設計的計算中引入隨機變量和概率運算，并給出滿足強度條件（平安）的概率─牢靠度。機械牢靠性設計是常規設計方法的進一步進展和深化，它更為科學地計及了各設計變量之間的關系，是高等機械設計重要的內容之一。

牢靠性設計和優化設計作為現代的設計方法，在機械工程中得到了廣泛的應用，并取得良好的經濟和社會效益。

在機械設計中，構造或零部件具有足夠的強度是設計的重要指標之一。機械牢靠性設計與傳統設計方法的主要不同點在于，傳統設計是以計算平安系數為主要內容，以計算平安系數時用到的應力、強度等參數均取單值為前提的。而牢靠性設計則考慮了載荷、零部件的尺寸及材料性能等參數的多值性，即它們均呈確定的概率分狀態。若按傳統的平安系數法進展機械構造或零部件的設計，在有些場合下可能會消逝材料鋪張、或牢靠度缺乏等問題。

優化設計不再是過去那種憑借閱歷或直觀推斷來確定構造方案，也不是在滿足所提出要求的前提下，先確定構造方案，再進展強度、剛度等的分析和校核，然后進展修改以確定構造尺寸。它的設計方法是，借助于電子計算機，應用非線性規劃數學理論及數值計算方法，從全部可行的設計方案中查找出一種最優的設計方案。它是一種用理論計算代替閱歷計算，用準確計算代替近似計算，用最優設計代替一般的平安壽命可行性設計的方法。將優化設計方法與牢靠性理論結

合，用于進展機械構造或零部件的設計，稱為牢靠性優化設計。其最終的設計方案即考慮了機械構造或零部件的牢靠性要求，又是最優的設計結果。因此，牢靠性優化設計方法特殊適合于工程實際應用。

機械牢靠性優化設計主要涉及三個方面（1）機械系統牢靠性的最優安排：以機械系統的目標牢靠度及其它條件為約束，最優地給各子系統安排系統的牢靠度，使系統的某些指標，如本錢、總費用等到達最優方案。（2）以牢靠度最大為目標的機械牢靠性優化設計：在保證機械產品的某些功能指標和經濟指標的條件下，使機械產品具有最大的牢靠度。（3）以牢靠度為約束條件的機械牢靠性優化設計：在保證牢靠性指標的前提下，使機械產品的設計指標到達最優。

牢靠性優化設計的優點（1）在常規優化設計中，接受的是確定性的構造分析模型和方法，其模型和方法本身準備了它無法反映出作用荷載和構造參數等的隨機性。而在牢靠性優化設計中是以構造的概率分析為根底，因此能夠考慮荷載和參數的隨機性。（2）常規的優化結果往往降低了構造的平安余度或設防水平，所獲得的最優解～般處于設計可行域的臨界面上，且沒有足夠的平安概率上的保證，從工程的觀點看，這些結果是不能被承受的。麗牢靠性優化設計獲得的是滿足牢靠性要求的最正確方案，或者使構造在滿足其它要求條件下其牢靠度到達最大值。（3）在常規優化設計中，構造的平安性只能通過對各單元的強度約束條件來保證。但從系統的觀點看，單元的功能滿足并不能確保整個構造系統的功能得以滿足。而在牢靠性優化設計中，既可以單元的牢靠性作為約束，亦可以構造系統的牢靠性作為約束，自然可以獲得滿足系統功能要求的最正確設計方案。

牢靠性是產品質量的一項重要指標。重要關鍵產品的牢靠性問題比擬突出，如航空航天產品；量大面廣的產品，牢靠性與經濟性親切相關，如洗衣機等；高牢靠性的產品，市場的競爭力強；牢靠性工作周期長、耗資大，非幾個人、某一個部門可以做好的，需全行業通力協作、長期工作；目前，牢靠性理論不盡成熟，根底差、需進展。與其他產品相比機械產品的牢靠性技術有以下特點：因設計平安系數較大而掩蓋了沖突，機械牢靠性技術落后；機械產品的失效形式多，牢靠性問題簡潔；機械產品的試驗周期長、耗資大、試驗結果的可參考性差；機械系統的規律關系不清晰，串、并聯關系簡潔混淆；綜上所述，要實現機械零件的牢靠性設計，需要綜合各個學科學問，同時需

要大量工作實踐，尤其針對目前國內