基于雷诺方程的滑动轴承可靠性虚拟试验方法

针对往复式压缩机主轴承的磨损失效问题,提出一种可靠性虚拟试验方法.基于流体动力润滑理论中的雷诺方程,推导动压油膜的当量刚度;根据胡克定律得到当量弹性模量.利用非线性有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立虚拟样机模型,采用壳单元模拟润滑油膜的动态特性.通过ANSYS的参数化设计语言APDL,将整个仿真过程编译成宏程序.根据中心复合法设计随机变量的试验样本点,通过更改宏程序实现虚拟样机的随机抽样;分别对每种取样结果进行动态仿真,获得输出响应(油膜比压)数据;根据试验数据,基于响应面方法建立极限状态方程,进行可靠性灵敏度分析,为滑动轴承的设计提供理论依据.     

基于气动激振理论风力机叶片非定常流效应分析

改进了激振理论,应用数值分析对风力机叶片进行计算,分析自激振动对风力机叶片运行振动的影响。通过改进激振理论分析方法,综合分析风力机叶片振动机理,得到风力机叶片振动的根本原因,并提出叶片稳定性判据。通过与实际风力机运行情况对比分析,本方法具有良好的可靠性和实用性。     

考虑失效模式相关性的机械系统可靠性分析

考虑失效模式相关性对机械系统可靠性的影响,提出了一种基于FORM(first order reliability methods)近似的系统可靠性分析方法及其实施流程.采用FORM计算系统各失效模式的可靠度和灵敏度,在此基础上,获得用于衡量失效模式相关性的相关系数矩阵.将系统可靠性模型求解转化为多维正态积分计算,进而采用高效的近似方法获得系统可靠度.给出失效模式灵敏度和随机变量灵敏度的定义及其相应的计算方法.算例结果表明:该方法能够获得较为准确的系统可靠度,且具有较高的计算效率,能够有效识别关键失效模式和随机影响因素.     

椭圆接触乏油弹性流体润滑数值分析

采用多重网格技术,通过对乏油弹流润滑基本方程的数值求解研究了椭圆接触乏油弹流润滑,分析了入口初始位置对乏油润滑中心膜厚、最小膜厚、油膜压力及部分油膜比例的影响.结果表明:中心膜厚和最小膜厚随着入口区初始位置远离接触中心而逐渐增大,并最终趋于一个稳定的值.随着入口初始位置向接触中心移动,接触中心最大油膜压力基本无变化,但是二次压力峰值逐渐向出口区移动并减小;油膜压力区逐渐减小,乏油区增大.当入口初始位置达到1.2时,中心膜厚、最小膜厚和压力区已很小,达到了严重乏油状态.     

基于随机有限元法的轴承可靠性虚拟试验分析

首先建立三维参数化轴承有限元模型,利用ANSYS软件对其进行数字仿真,得到轴承内部接触应力、应变的变化规律.在此基础上,运用Neumann展开Monte-Carlo随机有限元法(NSFEM),综合考虑轴承原始制造误差以及转速、载荷等不同工况对轴承动态性能的影响,对轴承进行多次随机虚拟试验,得出轴承可靠度,并以定量的概率给出轴承对各参数变量的可靠性灵敏度,为轴承疲劳强度计算和动态优化设计提供可靠的理论依据.     

多种失效形式时机械零件的可靠度计算

讨论了在n个不失效判据中随机变量存在相关的条件下机械零件的可靠度计算问题,给出了相应的机械零件可靠度计算公式。计算结果表明:具有多种失效形式时机械零件的可靠度随相关系数的增大而增大。同时,给出了可靠度计算的几种方法。     

不同润滑条件下碳钢齿轮齿面磨损和点蚀研究

电化学腐蚀会在齿面上形成不含Fe的夹杂物,夹杂物和Fe基体表面间的缝隙腐蚀可能成为点蚀的萌生位置,由于润滑油的周期性压力作用,缝隙不断扩大形成点蚀.不同润滑条件下的磨损和点蚀行为不同：在干摩擦条件下,点蚀的发生率最低,磨损最严重,轮齿表面发生高温氧化腐蚀并在齿面上形成了一层氧化层;在油润滑条件下,润滑油以油膜的形式黏附在齿面上,点蚀的发生率和面积随润滑条件的改善而增加,磨损程度随润滑条件的改善而减小.在干摩擦条件下齿面磨损为主要失效形式,充分润滑条件下齿面点蚀变为主要失效形式.润滑油供给量减少时,磨损深度最小值点会从节点位置向齿根方向发生偏移.     

一种新的截尾分布模型

从机械零,构件的所有设计变量都不服从理论分布这一事实出发,提出了两端截尾分布模型。以零构件的寿命为例,给出了可靠性设计中常用的两端截尾分布的概率密度和可靠度的计算公式。     

机械传动系统可靠性设计模型(Ⅰ)——考虑应力相关性的设计

以齿轮减速器为例,分析了典型机械传动系统的各组成元素·采用FMEA方法,依照各元素对系统可靠性影响的大小,对系统进行可靠性设计时的组成进行了简化,建立了减速器系统可靠性计算模型串联系统模型·根据条件概率理论,建立了系统元素间失效完全相关的判据并给出实用表达式·在此基础上,针对系统中各零件在同一个力源作用下的事实,给出了机械传动系统可靠性设计考虑应力相关性的设计模型和计算方法,得到的模型和方法可推广应用到其他机械传动系统可靠性设计计算中·     

截尾分布的应力寿命模型

根据应力寿命模型和截尾分布理论,建立了截尾分布的应力寿命模型,对工程上常用的金属材料疲劳寿命多服从对数正态分布这一事实,工作应力服从对数正态分布的情况下,推导出疲劳可靠度计算公式·对工作应力服从其它分布的情况也可以利用本文给出的方法推导出·所建模型消除了疲劳可靠性计算的系统误差,使结果更符合实际情况·通过实例计算表明,给出的计算方法是可行的