机械产品可靠性乏信息试验分析

《机械产品可靠性乏信息试验分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号UDC密级编号硕士学位论文机械产品可靠性乏信息试验分析Information-poorexperimentalanalysisonthereliabilityofmechanicalproducts学位申请人：孟艳艳指导教师：夏新涛教授一级学科：机械工程二级学科：机械设计及理论学位类别：工学硕士2015年05月独创性声明本人声明，所呈交的论文是我个人在导师指导下完成的研究工作及取得的研究成果。据我所知，文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河南科技大学或其它教育机构的其他学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献

2、均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：摘要摘要随着工业技术的快速发展，机械产品的可靠性评估问题受到了越来越多的关注。与此同时传统评估方法和可靠性经验值公式的局限性也逐渐暴露出来，使得可靠性模型的研究变得愈发重要。现有的研究表明机械产品性能数据的概率分布和变化趋势的先验信息都相对比较贫乏，隶属于乏信息系统分析的范畴。因此，如何对机械产品的可靠性进行乏信息试验分析是本文致力解决的问题。1以滚动轴承振动加速度时间序列为研究对象，提出了滚动轴承振动性能变异过程的泊松识别方法。基于泊松过程，建立了累积失效概率函数模型，并以4套同类型滚动轴承分别在4种不同的工况条件下获得的振动加速度时

3、间序列为研究对象进行了乏信息试验分析。试验结果表明使用泊松方法获得的一个评估周期内的累积失效概率值可以真实地揭示特定阈值下滚动轴承振动性能当前的变异状态和程度，因而通过连续评估就能够有效识别轴承振动性能的变异过程。2基于滚动轴承振动信息的时间序列，通过定义变异强度的概念，有机地将灰自助原理融入泊松过程，提出了灰自助泊松预测方法。轴承振动时间序列可靠性的试验研究表明，性能可靠性变异状态可以被“躺椅状可靠性曲线”真实描述，预测值与检验值具有很好的一致性且误差很小，最大绝对误差值为0.068，最大相对误差值为14.5%。因此，灰自助泊松方法可以有效地预测轴承振动性能时间序列的变异状态。3基于乏信息失

4、效数据，提出了机械产品可靠性的最大熵评估模型。根据可靠性期望经验值公式，获得失效数据的可靠性期望经验值向量；利用可靠性期望经验值向量逆推出离散失效频率向量，即获得统计直方图；基于区间映射的牛顿迭代方法获得具有最大熵的概率密度函数，并对其积分获得失效概率分布函数，进而得到可靠性估计真值函数。仿真案例和试验案例研究证明了该方法不仅可以很好地评估已知分布的可靠性而且能够有效地解决只有失效数据而没有概率分布任何先验信息条件下的可靠性评估问题。本文所提出的3种机械产品性能可靠性分析方法通过泊松过程、灰自助原理与泊松方法的有机融合、可靠性期望经验值公式与最大熵原理的有效融合，突破了现有可靠性理论的制约和统

5、计分析的缺陷，可以有效地评估或预测乏信息条件下机械产品的可靠性、及时发现性能失效并采取相应措施，为确保系统安全可靠运行提供科学依据，因而具有重要的理论意义和应用价值。I摘要关键词：机械产品；滚动轴承；振动性能；可靠性；泊松过程；灰自助泊松方法；可靠性经验公式；最大熵论文类型：应用研究选题来源：国家自然科学基金项目IIABSTRACTABSTRACTWiththerapiddevelopmentofindustrialtechnology,anincreasingnumberofattentionhasbeenpaidtotheevaluationofthereliabilityofmechan

6、icalproducts.Inthemeanwhile,thelimitationsofconventionalevaluationmethodsandempiricalvalueformulasofreliabilityaregraduallyexposed,whichmakesthestudyonreliabilitymodelsbecomesmoreandmoreimportant.Theexistingfindingshaveindicatedthatthepriorinformationaboutprobabilitydistributionsandvariationtrendsof

7、performancedataofmechanicalproductsisrelativelypoor,belongingtothecategoryofinformation-poorsystem.Asaresult,howtomakeeffectiveexperimentalanalysesonthereliabilityofmechanicalproductsinthecaseofpoorin