基于动作可靠性仿真的评价方法

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1、基于动作可-St，陡仿真的评"fir56-"法★口何恩山1,2口钱云鹏1,2口李良巧1．东北大学机械工程与自动化学院沈阳1100042．中国兵器工业系统总体部北京100089摘要：机构动作存在多种失效形式，比如位移失效、速度失效等。针对多种失效的动作可靠性问题，基于动作可靠性仿真数据，给出了联合密度法、界限法和条件概率法的求解公式。在通过仿真数据获得相关系数的条件下，即可进行机构动作可靠性的综合评价，较之独立假设条件的结果，更接近实际。关键词：机构动作可靠性分析方法r中图分类号：TB114．3文献标识码：A文章编号：1000—4998

2、(2009)01—0004—04Abstract：Therearequiteafewfailuremodesexistinginthemechanismmotion，e．g．displacementfailure，velocityfailure，etc．Tosolvethemotionreliabilityproblemsaboutmulti—failuremodes，offersthesolutionprocedureswithjointprobabilitydensitymethod，boundmethodandcondition

3、alprobabilitybasedonthesimulationresultdata．TheintegratedreliabilityevaluationofthemechanismmotionCallbecarriedoutaslongasthecorrelationcoetticientsareobtained．Theresultismoreaccuratethanthatob—tainedthroughindependentparameteranalysis．KeyWords：MotionofMechanismReliabil

4、ityAnalysisMethod机构动作可靠性是指机构在规定的使用条件下，R=P(X∈)(1)在规定的使用时间内，精确、及时、协调地完成规定动式中：R为机构动作可靠度；为随机变量矢量；为作(运动)的能力，用概率表示就是机构动作可靠度。与变量规定域。一般可靠度定义略有差别的是它强调了“精确”、“及当综合考虑位移、速度和加速度时，机构可靠度表时”、“协调”，即强调了机构动作在几何空间中运动的示为I：精确度，在时间域内的准确性，以及构件间的协调性、R=P(∈n∈纯na∈)(2)同步性“1。式中：s为位移；为速度；a为加速度；为完成运动机构

5、动作的要求，本质上就是一种运动的功能要功能的有效位移范围；为提供运动能量的速度绝对求。人们通常采用一些传统学科的方法研究动作可靠值范围；为提供下一构件启动力的加速度范围。性，根据机构运动的普遍特点，给出了启动、运动和定1．1相关系数计算位功能失效的判据，并建立计算机构运动功能可靠度设随机变量z的数据为，z，⋯，。，随机变量的数学模型，主要从位移、速度和加速度3个因素建立Z2的数据为Z21，Z22，⋯，。功能失效函数，得到单因素的可靠度，即位移可靠度、则z和Z2的均值和方差为【4ls】：速度可靠度和加速度可靠度n一1。本文在考虑位移、加

6、=速度和速度及其相关性的基础上，给出机构动作综合。÷砉，=砉盈可靠性的计算方法。=(一．)2，=砉(现一)1机构动作可靠性计算方法(3)机构参数超出规定的范围，不一定导致机构破坏，则Z1和相关系数为：但已经不能满足功能要求，机构处于非正常状态，故视(一．)(：一)(4)为机构失效。因此机构动作可靠度的定义为机构参数处于规定范围的概率。，——=■一机构的正常工作一般由多个参数决定，这些因素1．2机构动作可靠度计算是随时间和空间变化的随机变量，设X={地⋯，1．2．1联合密度法}表示n个变量，则机构动作可靠度为：设联合密度函数为(。，，⋯

7、，)，可靠度为I’I：★国防科工委可靠性技术基础项目(编号：ZlO2006BO01)R：』lf(a)dsdad(5)收稿日期：2008年7月l团2009／l机械制造47卷第533期1．2．2界限法通过式(5)不能直接求解，可通过界限法给出机构动作可靠度很窄的范围【51。首先根据式(6)求得位移、加速度和速度的失效概率。=1一Ri=1一}^()dxi(6)式中：i=1、2、3分别表示位移、加速度和速度；表示位移、加速度和速度的失效概率。再根据求得的失效概率，其界限法表达式为：F+∑max{IF一∑。]，o}≤F≤∑F一R，(7)F¨为i

8、、两个失效的共概率，表达式为：fax(q~,qj≤F≤：≥0(8)L0≤≤min[ql，Jp<0多组仿真结果，见表l。其中二二需表1动作可靠性仿真结果数据序号位移／mm加速度／(mm·s)速度／(mm·s)式中：屈、为极