系統(tǒng)可靠性課件合肥工業(yè)大學8 機械結構可靠性設計

1、程真英2013.9.4機械結構可靠性設計機械結構可靠性設計機械可靠性設計的主要方法機械可靠性設計的主要方法傳統(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)都當作定值，沒有分析參數(shù)的隨機特性把各種參數(shù)都當作定值，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，是個個經驗系數(shù)經驗系數(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“強度均值應力均值強度均值應力均值”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 設強度與應力服從正態(tài)分布，強度均值設強度與應力服從正態(tài)分布，強度均值為為 ，標準差，標準差 ，應力均值為，應力均值為 ，標準，標準差為差為 ，強度變差系數(shù)，強度變差系數(shù) ，應力變，應力變差系數(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，標準差，標準差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，設加工后圓棒拉桿的可靠度為也服從正態(tài)分布，設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？習題習題n有一機械零件，承受應力和材料強度都有一機械零件，承受應力和材料強度都服從正態(tài)分布，其中承受的應力均值為服從正態(tài)分布，其中承受的應力均值為20N20Nmmmm2 2、標準差為、標準差為3N3Nmmmm2 2，該零件材，該零件材料強度均值為料強度均值為40N40Nmmmm2 2、標準差為、標準差為4N4Nmmmm2 2 ，求該零件的破壞概率。，求該零件的破壞概率。習題習題 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)(習題習題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, ,標準差標準差 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，試設計該鏈桿的直徑。計該鏈桿的直徑。( (設直