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多类混凝土损伤比强度理论及塑性-损伤模型研究进展与应用
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作者 丁发兴 吴霞 +7 位作者 吕飞 王文君 孙浩 SADAT Said Ikram 许云龙 王恩 王莉萍 余志武 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期690-711,共22页
为完善混凝土强度理论和塑性-损伤模型,通过参考岩石损伤比强度理论,根据现有普通混凝土、再生混凝土、轻骨料混凝土和纤维混凝土等多类混凝土多轴强度试验数据,推荐损伤比变量中的五经验系数取值,完善多类混凝土损伤比强度理论并揭示... 为完善混凝土强度理论和塑性-损伤模型,通过参考岩石损伤比强度理论,根据现有普通混凝土、再生混凝土、轻骨料混凝土和纤维混凝土等多类混凝土多轴强度试验数据,推荐损伤比变量中的五经验系数取值,完善多类混凝土损伤比强度理论并揭示约束混凝土工作原理。分析表明,随着静水压力的增加,混凝土压损伤比将由单轴受压时为1左右线性递减至小于0.5,八面体剪应力先增大后减小,轴向峰值应力提升为某一定值,压损伤比取值减小引发非弹性体积膨胀减小至不变,因而导致混凝土由单轴受压脆性破坏向多轴受压塑性破坏转变,该理论为钢管混凝土柱中发挥混凝土耗能潜力提供理论依据。依据混凝土损伤比强度理论,确定多类混凝土塑性-损伤模型中的三轴强度参数,包括膨胀角、拉压子午线强度比值和二轴等压与单轴抗压强度比值,并建议常温静力荷载下多类混凝土的单轴受压、受拉应力-应变曲线方程及其参数表达式,常温地震荷载下普通混凝土的单轴受压、受拉应力-应变曲线方程及其参数表达式,以及火灾升温环境下普通混凝土的单轴受压、受拉应力-应变曲线方程及其参数表达式,建立约束混凝土三轴塑性-损伤模型。介绍多类混凝土塑性-损伤模型在钢-混凝土组合结构有限元模型中的应用,模型中混凝土采用实体单元而钢管与钢梁采用壳单元,可模拟钢管与混凝土之间的界面滑移与约束作用,当采取增强约束拉筋强柱构造方法时可提升钢管混凝土柱及其结构的承载力、抗震与抗火性能。 展开更多
关键词 混凝土 损伤比 强度理论 塑性-损伤模型 三轴参数 应力-应变曲线 实体-壳单元模型
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基于应力-强度干涉理论的采煤机截割部关键零件可靠性分析 被引量:15
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作者 刘旭南 赵丽娟 +1 位作者 黄凯 罗贵恒 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期964-972,共9页
随着中厚煤层不断开采完毕,薄煤层开采比重将不断加大,其安全、高效开采日显重要,但由于开采空间有限、条件恶劣,采煤机易出现设计结构不合理、工作状态不稳定、可靠性差等问题。以MG2~* 100/455-BWD新型薄煤层采煤机截割部为工程对象,... 随着中厚煤层不断开采完毕,薄煤层开采比重将不断加大,其安全、高效开采日显重要,但由于开采空间有限、条件恶劣,采煤机易出现设计结构不合理、工作状态不稳定、可靠性差等问题。以MG2~* 100/455-BWD新型薄煤层采煤机截割部为工程对象,采用Pro/E,ANSYS,ADAMS建立了该采煤机的刚柔耦合虚拟样机模型,基于破煤理论建立了采煤机螺旋滚筒的力学模型,通过MATLAB编制了相关程序解决了刚柔耦合虚拟样机模型载荷添加的问题;通过虚拟仿真获取了关键零件输出轴、壳体、行星架的Von Mises应力分布及最大应力节点应力值的时域信息,以30组不同牵引速度仿真模型的仿真结果建立了各关键零件的最大应力分布函数;以应力-强度干涉可靠性理论为基础,结合各关键零件的最大应力分布函数及所用材料强度分布函数,在考虑载荷作用次数情况下,建立各关键零件在随机载荷多次作用下的可靠度计算模型。经分析计算得到输出轴、行星架、壳体的可靠度分别为0.978,0.536及0.614,研究发现:行星架与壳体存在应力集中现象,应力最大位置分别位于行星架腹板与花键轴相交处及壳体惰轮轴孔后侧与行星减速器承载部分相交处。在对薄弱零件改进后,行星架、壳体的可靠度分别达到0.969 0和0.997 4,满足使用要求。该方法可有效缩短产品设计周期,提高采煤机关键零件的设计质量及可靠性。 展开更多
关键词 应力-强度干涉理论 截割部 采煤机 可靠性
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基于应力-强度干涉理论的可靠度点估计研究 被引量:2
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作者 张先超 李传日 李君 《装备环境工程》 CAS 2010年第1期18-21,25,共5页
研究了基于应力-强度干涉理论(SSI)的可靠度点估计的一般模型,进而给出了应力和强度均服从单参数指数分布和双参数指数分布时可靠度估计值计算公式,给出其与样本值之间的定量关系。对于应力和强度服从其他分布的情况,采用分布类型变换... 研究了基于应力-强度干涉理论(SSI)的可靠度点估计的一般模型,进而给出了应力和强度均服从单参数指数分布和双参数指数分布时可靠度估计值计算公式,给出其与样本值之间的定量关系。对于应力和强度服从其他分布的情况,采用分布类型变换将其变换为指数分布,然后利用指数分布类型的研究结果给出可靠度估计值计算式,简化了计算。 展开更多
关键词 应力-强度干涉理论(ssi) 可靠度点估计 单参数指数分布 双参数指数分布 分布类型变换
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基于应力-强度干涉理论的O形密封结构可靠性分析 被引量:4
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作者 杨立健 甘祖旺 付云飞 《水下无人系统学报》 2017年第3期188-192,共5页
O形密封结构广泛应用于航空、船舶等武器装备系统,其密封性能的优劣直接关系到装备的任务成功性。针对现有O形密封设计分析方法未能充分考虑密封元件制造公差、工作介质压力波动等因素对密封性能可靠性的影响和对可靠性指标不能给出量... O形密封结构广泛应用于航空、船舶等武器装备系统,其密封性能的优劣直接关系到装备的任务成功性。针对现有O形密封设计分析方法未能充分考虑密封元件制造公差、工作介质压力波动等因素对密封性能可靠性的影响和对可靠性指标不能给出量化分析结果,文中以应力-强度干涉理论为依据,构建考虑这些因素的O形密封结构的极限状态函数及其可靠度计算方法,利用FREET机械可靠性分析软件对水下航行器O形密封结构的可靠性进行分析,所得结论可为O形密封结构的设计提供参考。 展开更多
关键词 水下航行器 O形密封结构 应力-强度干涉理论 可靠度
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应力-强度相关性干涉的静态和动态可靠度计算模型 被引量:6
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作者 唐家银 赵永翔 宋冬利 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期384-388,共5页
为解决机械零件可靠度计算中的应力-强度相关性干涉问题,根据两者负相关结构,运用Copula函数的相关性理论,建立了静态和动态应力-强度相关性干涉模型.根据综合应力和综合强度各构建分量之间的正相关性,给出了确定其分布的算法和估计相... 为解决机械零件可靠度计算中的应力-强度相关性干涉问题,根据两者负相关结构,运用Copula函数的相关性理论,建立了静态和动态应力-强度相关性干涉模型.根据综合应力和综合强度各构建分量之间的正相关性,给出了确定其分布的算法和估计相关程度参数的方法.分析了相关程度参数的变化对相关性模型中Copula函数的影响.结果表明,机械零件的可靠度随相关程度参数动态连续变化,下界与应力-强度完全负相关对应,上界与应力-强度独立对应.在算例条件下,传统独立模型比静态应力-强度相关性干涉模型计算的可靠度偏高2.18%. 展开更多
关键词 应力-强度干涉模型 可靠度计算 相关性 COPULA函数
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考虑模型性不确定性的应力-强度干涉模型 被引量:5
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作者 包洪兵 姚卫星 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期834-839,共6页
传统干涉模型未考虑设计变量的模型性不确定性影响.通过讨论模型性不确定性的来源,以概率应力-强度干涉模型为基础引入描述模型性不确定性的随机变量H.分析了H的分布形式,并分别给出了大、小样本容量时H分布参数的计算方法,从而建立了... 传统干涉模型未考虑设计变量的模型性不确定性影响.通过讨论模型性不确定性的来源,以概率应力-强度干涉模型为基础引入描述模型性不确定性的随机变量H.分析了H的分布形式,并分别给出了大、小样本容量时H分布参数的计算方法,从而建立了考虑模型性不确定性的应力-强度干涉模型,同时给出了可靠性指标β的算法.分析结果表明该文提出的干涉模型可以很好地描述模型性不确定性. 展开更多
关键词 应力-强度干涉模型 模型性不确定性 贝叶斯法 最大熵原理 可靠性
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基于应力-强度干涉模型的分离螺母可靠性分析 被引量:1
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作者 牛磊 董海平 +2 位作者 赵象润 李朝振 严楠 《装备环境工程》 CAS 2022年第12期8-13,共6页
目的提出一种基于应力强度干涉模型的分离螺母的分离可靠性分析方法。方法首先,建立分离螺母机构分离动力学模型和极限状态函数。然后,在考虑工作载荷、几何尺寸和药剂燃烧参数等参数不确定性的基础上,建立分离螺母不同分离阶段的基于应... 目的提出一种基于应力强度干涉模型的分离螺母的分离可靠性分析方法。方法首先,建立分离螺母机构分离动力学模型和极限状态函数。然后,在考虑工作载荷、几何尺寸和药剂燃烧参数等参数不确定性的基础上,建立分离螺母不同分离阶段的基于应力-强度干涉模型的可靠性模型。最后,对分离螺母进行可靠性和灵敏度分析,量化工作载荷、几何尺寸和火药燃烧参数对分离螺母机构分离可靠性的重要性排序。结果影响可靠性的主要参数依次为火药力、装药密度和预紧力。结论该方法能够准确描述不确定性因素对分离螺母分离过程可靠性的影响,提升分离螺母机构分离可靠性定量分析的精度和效率,可为分离螺母的精细化设计提供支撑。 展开更多
关键词 分离螺母可靠性 应力-强度干涉模型 可靠性分析 灵敏度
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基于强度不同退化方式下的应力-强度干涉模型 被引量:2
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作者 沈建成 惠华莉 +1 位作者 严慧萍 刘立美 《兰州工业高等专科学校学报》 2012年第3期1-3,共3页
在随机应力作用下强度随时间退化时,建立3种强度退化函数.在考虑强度退化时,分别将强度退化视为随机变量和随机过程,研究了随时间变化的应力-强度干涉模型.使用泊松过程描述应力的作用过程,运用概率微分方程,建立在3种强度退化下的动态... 在随机应力作用下强度随时间退化时,建立3种强度退化函数.在考虑强度退化时,分别将强度退化视为随机变量和随机过程,研究了随时间变化的应力-强度干涉模型.使用泊松过程描述应力的作用过程,运用概率微分方程,建立在3种强度退化下的动态应力-强度干涉模型. 展开更多
关键词 应力-强度干涉模型 强度退化 随机变量 随机过程
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基于应力-强度干涉模型的高温工作裕度分析 被引量:3
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作者 唐继秋 刘远国 +2 位作者 夏江 胡文鹏 刘斌辉 《电子产品可靠性与环境试验》 2020年第S01期9-12,共4页
电子产品在开展高温步进试验时,缺乏有效的定量估算高温工作裕度值的分析方法。高温应力概率密度分布函数曲线,是通过分析产品使用环境地区的气温,结合中心极限定律的应用要求,进行气温数据的拟合分析得到的。产品高温强度概率密度分布... 电子产品在开展高温步进试验时,缺乏有效的定量估算高温工作裕度值的分析方法。高温应力概率密度分布函数曲线,是通过分析产品使用环境地区的气温,结合中心极限定律的应用要求,进行气温数据的拟合分析得到的。产品高温强度概率密度分布曲线,是通过高温步进试验的方法,寻找高温工作极限得到的。根据产品的可靠度要求,结合安全系数分布曲线来调整高温工作裕度值,以此来有效地指导高温试验中所发现的故障整改范围,即在所要求的高温值以下所出现的故障,是必须要解决的,这样就明确了故障整改的边界,从而可以避免出现故障整改不足或过度整改的问题。通过电子产品的高温工作极限实测数据,进行具体的算例验证,结果表明该分析方法可以实现高温裕度值的定量计算。 展开更多
关键词 应力-强度干涉模型 正态分布 安全系数 高温步进试验 高温工作极限 高温工作裕度
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基于统一强度理论的钢-混凝土复合桩承载力计算 被引量:1
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作者 赵国栋 黄志强 张文韬 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2410-2416,I0007,I0008,共9页
针对目前钢-混凝土复合桩承载力理论计算值与实际测量值存在较大差异的问题,基于统一强度理论,分析外钢管、核心混凝土、内嵌工字钢各自的极限轴向抗压强度;考虑水压力影响,推导出钢-混凝土复合桩轴向承载力公式,并结合工程实例对其进... 针对目前钢-混凝土复合桩承载力理论计算值与实际测量值存在较大差异的问题,基于统一强度理论,分析外钢管、核心混凝土、内嵌工字钢各自的极限轴向抗压强度;考虑水压力影响,推导出钢-混凝土复合桩轴向承载力公式,并结合工程实例对其进行了验证。结果表明:理论公式计算值与现场测量值之比的平均值和方差分别为0.95和0.0001,吻合良好;在轴向荷载及水压力作用下,外钢管、核心混凝土、内嵌工字钢三者协同受力,荷载传递性能良好;内嵌工字钢在钢混段与嵌固段交界处出现应力集中现象。 展开更多
关键词 统一强度理论 -混凝土复合桩 水压力 极限承载力 内嵌工字钢 现场测试 应力集中
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基于SSI模型的加速应力试验定量评估方法 被引量:2
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作者 李晓阳 姜同敏 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1298-1302,共5页
为了解决传统应力-强度干涉模型(SSI,Stress-Strength Interference)不能对加速应力试验(AST,Accelerated Stress Testing)进行可靠性指标随时间变化的定量评估问题,针对应力和强度均引入了随机过程进行描述.首先假设了产品强度退化过... 为了解决传统应力-强度干涉模型(SSI,Stress-Strength Interference)不能对加速应力试验(AST,Accelerated Stress Testing)进行可靠性指标随时间变化的定量评估问题,针对应力和强度均引入了随机过程进行描述.首先假设了产品强度退化过程和应力变化分别为漂移布朗运动和对称布朗运动.其次,为了解决Basu的布朗运动SSI模型在零时刻可靠度为1的问题,从工程角度,假设产品设计制造过程与试验或使用过程相互独立,提出了产品可靠性是设计生产决定的固有可靠性以及试验使用过程确定的使用可靠性的串联结果.通过将传统应力强度干涉模型结合Basu的布朗运动SSI模型,建立了与时间相关的应力强度干涉模型IMSDⅠ,并给出了相关评估方法.基于将加速应力试验与加速退化试验相结合,改进了已有的AST试验方法,扩大了试验数据量,最后,通过仿真算例验证了本文模型和评估方法的理论正确性和工程可实施性. 展开更多
关键词 可靠性 寿命 退化 布朗运动 应力-强度干涉模型 加速试验
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修正的莫尔-库仑理论的解析和验证 被引量:3
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作者 石寒 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1491-1494,共4页
根据主应力可分解为静水应力和偏应力,以及它们在应力莫尔圆和变形方面的相关性,推导出修正的莫尔-库仑理论的数学表达式。从理论上解决了库仑理论和莫尔理论存在的许多缺陷,特别是中间主应力对材料抗剪强度的影响。它的四参数准则的计... 根据主应力可分解为静水应力和偏应力,以及它们在应力莫尔圆和变形方面的相关性,推导出修正的莫尔-库仑理论的数学表达式。从理论上解决了库仑理论和莫尔理论存在的许多缺陷,特别是中间主应力对材料抗剪强度的影响。它的四参数准则的计算结果与一些混凝土的试验数据相当吻合。 展开更多
关键词 莫尔-库仑强度理论 抗剪强度 中间主应力 四参数准则 混凝土
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全息干涉法研究裂纹尖端应力状态分布 被引量:1
13
作者 余拱信 《激光杂志》 CAS 1987年第3期165-167,164,共4页
本文以弹性理论为基础,通过全息干涉实验,确定θ=0°时各点的r值和n值以及无限远处的n值,从而可以确定应力强度因子,同时可以显示裂纹尖端的应力状态分布。
关键词 应力强度因子 全息干涉 状态分布 裂纹尖端 弹性理论 干涉实验 无限远 n值 显示
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基于Bayes方法的多元正态应力强度可靠度分析
14
作者 夏青 张皓之 +2 位作者 杨华波 张士峰 蔡洪 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期622-626,共5页
实际工程中,应力和强度是多维相关的,且相关信息很难获得,使用传统的单维应力-强度干涉模型很难进行可靠度分析,需要研究多元应力-强度干涉模型的可靠度计算问题。描述了两种多元应力-强度干涉模型,针对应力、强度服从正态分布的情形,使... 实际工程中,应力和强度是多维相关的,且相关信息很难获得,使用传统的单维应力-强度干涉模型很难进行可靠度分析,需要研究多元应力-强度干涉模型的可靠度计算问题。描述了两种多元应力-强度干涉模型,针对应力、强度服从正态分布的情形,使用Bayes方法,充分利用验前信息,由多元应力-强度干涉模型获得分布参数验后分布,并基于多元统计学知识,采用仿真抽样方法,进行可靠度验后预报。巡航弹可用过载的仿真算例验证Bayes方法在应力、强度试验信息较少的情况下,可高精度地预测可靠度的验后分布。 展开更多
关键词 BAYES方法 多元应力-强度干涉模型 可靠度分析 正态分布
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强度为Weibul分布,应力为其他分布的可靠度求解 被引量:2
15
作者 张铁岭 《北京印刷学院学报》 1999年第1期3-10,共8页
运用应力—强度相干理论,推导出强度为Weibul分布,应力为其他分布时可靠度求解表达式,并应用专用数学软件Mathematica实现了数值的求解。文中给出若干求解实例,求解的过程简便、直观。
关键词 应力-强度相干理论 WEIBULL分布 工程设计 可靠性设计
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钢-预应力混凝土组合梁抗扭极限分析 被引量:3
16
作者 吴中鑫 杨平 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2010年第2期362-365,369,共5页
根据软化桁架模型理论,通过力及力矩的平衡、变形协调和材料本构关系,得出在转矩作用下预应力组合梁的受扭强度、扭率、应力、应变、扭转角等一系列方程,并推导出在转矩作用下开、闭口截面钢-预应力混凝土组合梁的抗扭极限强度计算公式.
关键词 -应力混凝土组合梁 软化桁架模型理论 纯扭 抗扭极限强度
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再论H-L理论在负指数非线性领域中的问题
17
作者 喻天翔 成刚虎 +2 位作者 张祖明 张选生 徐宏伟 《应用科学学报》 CAS CSCD 2003年第3期313-316,共4页
针对近似可靠性计算理论中的:二阶矩理论和H-L理论进行比较分析,得出H-L理论在负指数非线性领域的致命问题,即不适用于负指数非线性机械零件可靠性设计领域.
关键词 近似可靠性计算理论 二阶矩理论 H—L理论 负指数非线性机械零件 可靠性设计 应力-强度相干理论
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微开裂混凝土直接拉伸的应力-应变响应
18
作者 F.Ausari 肖玉鸾 《水利水电科技进展》 CSCD 1989年第S1期21-26,共6页
裂缝的形成和增长对素混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土的性能有重要的作用。例如,混凝土在拉伸过程中产生的开裂就是引起钢筋混凝土非线性性质的一个重要因素。因此,合乎逻辑的设计思想必须建立在逼真的理论模型基础上,该模型考虑到... 裂缝的形成和增长对素混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土的性能有重要的作用。例如,混凝土在拉伸过程中产生的开裂就是引起钢筋混凝土非线性性质的一个重要因素。因此,合乎逻辑的设计思想必须建立在逼真的理论模型基础上,该模型考虑到裂缝的形成和扩展。断裂力学的新进展和数值法的应用已使得建立更符合实际的模型成为可能。可是,不论是从试验还是从数学模型中计算出来的断裂参数都是很分散的。 展开更多
关键词 应力-应变 微裂缝 非线性性质 裂缝宽度 理论模型 激光斑 拉伸过程 干涉 棍凝土 应变值
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基于JMP的高温强度裕量分析应用
19
作者 唐继秋 彭琦 杜旭东 《电子产品可靠性与环境试验》 2024年第4期33-37,共5页
对于电子产品高温强度初始值的确定,目前缺乏一种与可靠度指标有效关联的科学分析方法。高温强度初始值是通过高温强度裕量进行确定的,同时它决定着高温应力步进试验中步进到哪个温度点停止步进,也决定着高温应力步降试验中从哪个温度... 对于电子产品高温强度初始值的确定,目前缺乏一种与可靠度指标有效关联的科学分析方法。高温强度初始值是通过高温强度裕量进行确定的,同时它决定着高温应力步进试验中步进到哪个温度点停止步进,也决定着高温应力步降试验中从哪个温度点开始步降。基于裕量可靠的可靠性科学原理,结合应力-强度干涉模型理论,采用蒙特卡洛方法,运用JMP工具开展分析得到高温强度初始值,并以此来指导高温应力步加试验剖面的设计,从而将产品可靠度指标要求落实到产品实际的可靠性试验中,实现可靠性试验剖面设计的科学性与合理性。 展开更多
关键词 应力-强度干涉模型 强度裕量 强度阈值 强度初始值 蒙特卡洛
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基于灰色理论的连杆轴瓦磨损寿命预测
20
作者 高云霄 屠力月 +2 位作者 郭一村 钟宁 胡洪伟 《电子产品可靠性与环境试验》 2024年第S1期12-20,共9页
连杆轴瓦在实际使用过程中存在因启停工况油液润滑不良而造成轴瓦磨损的现象,影响轴瓦和柴油机的使用寿命,因此建立轴瓦磨损寿命预测模型具有重要的意义。依据启停试验台获取的轴瓦磨损试验数据,提出了基于灰色理论的轴瓦磨损寿命预测... 连杆轴瓦在实际使用过程中存在因启停工况油液润滑不良而造成轴瓦磨损的现象,影响轴瓦和柴油机的使用寿命,因此建立轴瓦磨损寿命预测模型具有重要的意义。依据启停试验台获取的轴瓦磨损试验数据,提出了基于灰色理论的轴瓦磨损寿命预测方法。通过轴瓦启停试验台开展轴瓦启停试验,实测不同启停次数后的实际厚度试验数据;运用灰色理论建立GM (1, 1)模型,预测轴瓦不同启停次数下的磨损深度;考虑轴瓦磨损量、镀层厚度分布的几何分散性,构建了轴瓦启停次数、磨损量和镀层厚度的分布函数模型;应用应力强度干涉理论和蒙特卡洛方法评估了轴瓦不同启停次数下的可靠度。结果表明,轴瓦的磨损深度与启停次数满足线性关系;轴瓦在启停3 100次时,其磨损可靠度为90%。该方法可以在测试数据量很少的情况下预测连杆轴瓦的寿命,给出连杆轴瓦的可靠性基础数据,为柴油机的可靠性预计、连杆轴瓦的定时维修等提供依据。 展开更多
关键词 轴瓦 寿命预测 小子样 灰色理论 应力强度干涉理论
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