機械動態(tài)與漸變可靠性理論與技術評述

張瑞華

（河北省景縣宏遠通訊有限公司，河北 衡水 053500）

【摘 要】現(xiàn)如今，隨著現(xiàn)代科學技術的快速發(fā)展以及國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)力的不斷提升，在機械產(chǎn)品性能方面得到了較好的優(yōu)化發(fā)展，使得我國的機械技術革命取得了較好的進步。但是在日益激烈的競爭中，機械產(chǎn)品性能也成為了機械制造企業(yè)所競爭的重要內(nèi)容。在這種大環(huán)境下，機械生產(chǎn)環(huán)境和工作也日趨復雜化。本文就針對機械動態(tài)和漸變可靠性進行分析，通過相關理論研究，為我國機械設計和生產(chǎn)提供理論基礎保障。

【關鍵詞】機械；動態(tài)；漸變；可靠性

一、機械動態(tài)與漸變可靠性的發(fā)展趨勢

對于機械動態(tài)和漸變可靠性的發(fā)展而言，我們可以從以下三個方面進行分析：

首先是基于概率信息確實的可靠性設計。在進行機械產(chǎn)品可靠性設計的時候，我們需要對機械設備的零部件以及系統(tǒng)隨機參數(shù)的概率分布信息進行掌握，不僅如此，在實際的生產(chǎn)過程中，因為數(shù)據(jù)和資料的缺失問題，使得很多時候難以對隨機參數(shù)引起的概率分布問題進行確定。在日趨科技化發(fā)展的機械產(chǎn)品制造業(yè)中，始終難以實現(xiàn)在機械產(chǎn)品的可靠性設計方法的突破。由于目前的設計參數(shù)要求以正態(tài)分布為主，而且在數(shù)據(jù)統(tǒng)計的過程中受到諸多因素的相知，所以參數(shù)大多從屬于不同的概率分布，有些甚至根本不滿足正態(tài)分布的要求。對于機械產(chǎn)品可靠性設計而言，要向解決其概率信息缺失問題美酒需要運用機械動態(tài)和漸變可靠性理論進行設計。

其次是動態(tài)和漸變機械的耦合失效可靠性設計。在目前的機械動態(tài)與漸變可靠性理論的發(fā)展下，對機械動態(tài)與漸變可靠性研究已然成為目前研究的重點，通過調查發(fā)現(xiàn)，目前的研究主要傾向于耦合機械產(chǎn)品的可靠性設計，缺乏振蕩因素下導致的隨機耦合和動態(tài)漸變等可靠性問題的研究，因此對于未來的發(fā)展而言，需要對各失效類型的耦合問題和機械可靠性制造以及設計問題進行偏重。

第三，就是漸變機械體系與非線性隨機動態(tài)的可靠性設計。在進行機械產(chǎn)品的可靠性設計過程中，需要重視對非線性隨機體系的漸變失效以及動態(tài)行為進行分析。對于機械產(chǎn)品而言，其部分的參數(shù)劣化會使得其動態(tài)行為出現(xiàn)一定的偏差和問題。因此對于未來的研究而言，需要重視對兩種耦合因素的科學考慮。

二、機械動態(tài)和漸變可靠性分析

（一）機械動態(tài)和漸變可靠性的概念分析

眾所周知，機械動態(tài)設計通常是基于機械產(chǎn)品的動態(tài)特性，從設計方案到機械產(chǎn)品運行狀態(tài)中機械產(chǎn)品所顯示物理特性和幾何特征，通過預測、優(yōu)化設計等方法，來進行綜合分析并設計產(chǎn)品。機械動態(tài)可靠性的概念主要是基于現(xiàn)場提出的機械動態(tài)設計，其可靠性通常基于概率動態(tài)的前提，通過產(chǎn)品振動狀態(tài)，運動狀態(tài)深入研究，分析其具體的可靠性指標，然后與機械產(chǎn)品相關的動態(tài)指標，以更好地將機械產(chǎn)品的動態(tài)可靠性設計。在機械動態(tài)可靠性設計中，通常由于機械產(chǎn)品的振動，影響其工作精度以及操作可靠性，并在一定程度上縮短了產(chǎn)品的使用壽命。因此，在機械動態(tài)設計的可靠性方面，也需要對其具體的理論，具體方法進行全面而可觀的評估，揭示機械產(chǎn)品在運行過程中可能發(fā)生的各種情況。

動態(tài)可靠性通常包括機械動態(tài)系統(tǒng)的可靠性，參考產(chǎn)品運行中的可靠性。在此，動態(tài)強調機械產(chǎn)品具體的動態(tài)特性，包括機械產(chǎn)品的具體振動頻率，能量傳遞，輸出響應等。應該注意的是，機械產(chǎn)品通常是幾何尺寸、強度、物理變量和其他條件來呈現(xiàn)出不同程度的隨機性，從而使整個過程中的機械產(chǎn)品處于動態(tài)過程中。而機械產(chǎn)品在相關工作條件下形成的具體參數(shù)，將結合具體條件，具體時間和相應的變化。一般來說，機械產(chǎn)品在運行中隨機變量，也會直接影響產(chǎn)品的動態(tài)可靠性。因此，也有必要科學地處理這個內(nèi)容。

（二）動態(tài)可靠性分析

動態(tài)可靠性研究主要分為兩個階段。第一階段主要是基于超越研究的理論，起源于20世紀40年代，是關于先驗概率公式和概率計算方法的研究，在這個研究過程中，超越了這個問題作為研究基于高斯激勵下的非線性體和穩(wěn)定響應，推導出超驗概率和靜止非平穩(wěn)問題的理論分析，推導出機器的動態(tài)可靠性公式。第二階段是基于正交開發(fā)，模擬，隨機擾動等，基于研究的動態(tài)。擾動主要用于計算相關統(tǒng)計時刻。在分析結構振動的過程中，通過分析和應用擾動有限元法獲得動態(tài)可靠性計算公式。正交擴展是二十世紀八十年代的出現(xiàn)，可以分析動態(tài)響應的結構方式，主要針對流體力學相關問題。并將有限元納入可靠指標的計算中，推導出相關的可靠性。它也屬于仿真形式，為機械動態(tài)可靠性的計算和分析提供了必要的依據(jù)。

（三）漸變可靠性分析

機械動態(tài)和漸變可靠性，主要在原有的可靠性理論，技術等基礎上開發(fā)。相對來說，機械產(chǎn)品的逐漸可靠性是機械可靠性理論，性能退化機理和機械動態(tài)等有機結合體系的形成，科學理論和方法，是適用于機械產(chǎn)品理論和生產(chǎn)的生產(chǎn)和開發(fā)方法通過分析原有機械產(chǎn)品的動態(tài)和可靠性，我們可以探索機械動態(tài)和逐步可靠性的巨大潛力，以更好地促進我國機械產(chǎn)品制造技術的發(fā)展，為設計提供可靠的理論和技術支持大型機械設備機械動態(tài)和漸變可靠性理論，消除了以前的固定設計理念，在整個機械設計中，更深入，更高精度，滿足機械產(chǎn)品質量要求，性能要求，可靠性要求。這種工作理論是可靠性設計與劣化機理機理的結合，可有效防止機械產(chǎn)品實際運行中的磨損，腐蝕和開裂等情況，大大提高機械產(chǎn)品的可靠性指標，使得生產(chǎn)滿足設備的使用要求。當然，在逐步設計中，如果機械產(chǎn)品的性能參數(shù)在時間上發(fā)生變化，相應的變化，就需要詳細分析產(chǎn)品的生命周期和評估，提高機械產(chǎn)品的可靠性。

（四）機械動態(tài)和漸進可靠性研究

在機械動態(tài)可靠性設計中，要注意考慮機械產(chǎn)品的相關參數(shù)和具體的性能，以確保機械產(chǎn)品動態(tài)運行的可靠性。目前，機械設計在產(chǎn)品可靠性研究方面取得了一些成果，但也需要對產(chǎn)品的詳細參數(shù)和數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)分析，有效解決了設計中提供的信息概率的現(xiàn)象缺少機械產(chǎn)品。另外，在機械可靠性研究中，未來還要從非線性隨機動態(tài)條件，機械設計問題的可靠性，解決漸變故障等問題。在動態(tài)和漸變耦合狀態(tài)下的故障問題，包括由故障引起的振動和靜態(tài)故障等，對各種故障耦合特性進行設計和制造，不能提供故障預測提供可靠依據(jù)。另外，在概率信息中，目前的信息采集通常集中在設計過程中，通過參數(shù)滿足相關正態(tài)分布的要求，進行概率信息分析。這種方法很容易，因為它不遵守正常的分布參數(shù)，這導致設計錯誤。因此，有必要有效地解決遺漏概率信息的問題。

三、總結

在進行機械產(chǎn)品的設計過程中，需要對產(chǎn)品的性能予以較高程度的保證，這就需要我們通過可靠性分析來進行基礎保障。在通過預測產(chǎn)品狀態(tài)、壽命周期以及可能出現(xiàn)的機械故障的預基礎上，要排除產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)問題的一些環(huán)節(jié)，從而使得產(chǎn)品的生產(chǎn)成本大幅降低，使得產(chǎn)品的可靠性得到較好的發(fā)展，讓機械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率得到較大程度的提升。

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