系統(tǒng)可靠性課件合肥工業(yè)大學(xué)8 機械結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計

1、程真英2013.9.4機械結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計機械結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計機械可靠性設(shè)計的主要方法機械可靠性設(shè)計的主要方法傳統(tǒng)安全系數(shù)傳統(tǒng)安全系數(shù)n安全系數(shù)的定義安全系數(shù)的定義n平均強度平均強度/平均載荷平均載荷n最小強度最小強度/最大載荷最大載荷n傳統(tǒng)安全系數(shù)的特點傳統(tǒng)安全系數(shù)的特點n把各種參數(shù)都當(dāng)作定值，沒有分析參數(shù)的隨機特性把各種參數(shù)都當(dāng)作定值，沒有分析參數(shù)的隨機特性n沒有與定量的可靠性相聯(lián)系，安全系數(shù)不能代表可沒有與定量的可靠性相聯(lián)系，安全系數(shù)不能代表可靠性，沒有分析參數(shù)的離散度對可靠性的影響靠性，沒有分析參數(shù)的離散度對可靠性的影響n傳統(tǒng)安全系數(shù)的確定有較大的主觀隨意性，是傳統(tǒng)安全系數(shù)的確定有較大的主

2、觀隨意性，是個個經(jīng)驗系數(shù)經(jīng)驗系數(shù)傳統(tǒng)安全系數(shù)傳統(tǒng)安全系數(shù)可靠性安全系數(shù)可靠性安全系數(shù)n以以“強度均值應(yīng)力均值強度均值應(yīng)力均值”為定義的統(tǒng)為定義的統(tǒng)計安全系數(shù)的計算計安全系數(shù)的計算 設(shè)強度與應(yīng)力服從正態(tài)分布，強度均值設(shè)強度與應(yīng)力服從正態(tài)分布，強度均值為為 ，標(biāo)準(zhǔn)差，標(biāo)準(zhǔn)差 ，應(yīng)力均值為，應(yīng)力均值為 ，標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)差為差為 ，強度變差系數(shù)，強度變差系數(shù) ，應(yīng)力變，應(yīng)力變差系數(shù)差系數(shù)2222202211VSVLVSVLSLVSZ CCZ CCfZ Cn以“最小強度最大載荷”為定義的統(tǒng)計安全系數(shù)的計算可靠性安全系數(shù)可靠性安全系數(shù)例例1例例1例例2有一圓棒拉桿的受力情況如圖所示。已知作用于桿上的拉力有一圓

3、棒拉桿的受力情況如圖所示。已知作用于桿上的拉力PPN N（2940029400，441441）N N，拉桿的材料為低合金鋼，回火溫度為，拉桿的材料為低合金鋼，回火溫度為538538，（查材料手冊得：其強度極限均值（查材料手冊得：其強度極限均值s=1054.48N/mms=1054.48N/mm2 2，標(biāo)準(zhǔn)差，標(biāo)準(zhǔn)差s=41.36 N/mms=41.36 N/mm2 2并服從正態(tài)分布），制造中半徑并服從正態(tài)分布），制造中半徑r=rr=r0.015r0.015r也服從正態(tài)分布，設(shè)加工后圓棒拉桿的可靠度為也服從正態(tài)分布，設(shè)加工后圓棒拉桿的可靠度為R=0.999R=0.999，求，求該圓棒拉桿的直徑等

4、于多少？該圓棒拉桿的直徑等于多少？習(xí)題習(xí)題n有一機械零件，承受應(yīng)力和材料強度都有一機械零件，承受應(yīng)力和材料強度都服從正態(tài)分布，其中承受的應(yīng)力均值為服從正態(tài)分布，其中承受的應(yīng)力均值為20N20Nmmmm2 2、標(biāo)準(zhǔn)差為、標(biāo)準(zhǔn)差為3N3Nmmmm2 2，該零件材，該零件材料強度均值為料強度均值為40N40Nmmmm2 2、標(biāo)準(zhǔn)差為、標(biāo)準(zhǔn)差為4N4Nmmmm2 2 ，求該零件的破壞概率。，求該零件的破壞概率。習(xí)題習(xí)題 附表附表1 1 正態(tài)分布函數(shù)表正態(tài)分布函數(shù)表dueuuu2/221)(習(xí)題習(xí)題n有一受拉鏈桿如圖所示，已知拉力有一受拉鏈桿如圖所示，已知拉力PP N(2500,30)N N(2500,30)N，材料強度極限也服從正態(tài)分，材料強度極限也服從正態(tài)分布，強度極限均值布，強度極限均值 80N80Nmmmm2 2, ,標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差 3.2N3.2Nmmmm2 2，要求具有可靠性，要求具有可靠性R=0.999R=0.999，試設(shè)，試設(shè)計該鏈桿的直徑。計該鏈桿的直徑。( (設(shè)直