《先进制造技术》课件.pptVIP

2021/3/26*(5)系统的可靠性预测任何一个能实现所需功能的产品都是由一定数量的独立单元组成的系统，因此，系统的可靠度取决于各个独立单元本身的可靠度和它们组成形式。组成形式的不同，系统的可靠度也有很大的差别。系统的组成形式有:串联、并联和混合型。定义:用已知组成系统的各个独立单元的可靠度计算系统的可靠性指标。2021/3/26*1）串联系统的可靠度计算12n-1nN个元件组成的串联系统的可靠度RS:串联系统:只要一个元件失效，系统就不能完成规定功能串联系统的可靠度比系统中最不可靠的元件可靠度还低2021/3/26*例:若R1=0.99,R2=0.90,R3=0.85,则:RS=R1*R2*R3=0.99*0.90*0.85=0.75712┋n并联系统:只有所有元件全部失效情况下整个系统才失效并联系统可靠度计算:2021/3/26*若R1＝R2＝…＝Rn＝R时，则:RS＝1－（1－R）n例如:Ri=0.95,n=5时，则Rs=1-(1-Ri)n=1-(1-0.95)5=0.9999996875单元数目越多，系统的可靠性越高，但系统的体积，重量以及成本等也随之增加。2021/3/26*混合系统:由串联系统和并联系统组合而成。可靠度计算方法:先将并联单元转化为一个串联单元，然后串联系统计算。例:行星轮机构，3个行星轮2为并联系统，则系统可靠度:Rs=R1?R222?R3=R1?[1-(1-R2)3]?R32021/3/26*（6）系统可靠性分配可靠性分配就是将系统设计所要求达到的可靠性，合理地分配给各组成单元的一种方法。常用的可靠性分配方法有:等分配法、按相对失效率分配等分配法:是将系统中的所有单元分配以相同的可靠度，计算简单，但未考虑各单元各自特征串联系统:若系统可靠度为RS，各单元可靠度均为Ri，则:并联系统:RS＝1－（1－Ri）nRi=1-(1-Rs)1/n2021/3/26*按相对失效率分配:使每个单元允许失效率正比于预计失效率。分配步骤:获取各单元预计失效率；由单元预计失效率计算每一单元分配权系数；计算出各单元的容许失效率。2021/3/26*（7）可靠性试验是为了定量评价产品的可靠性指标而进行的各种试验的总称。获得可靠性指标，如平均寿命、可靠度R（t）、失效概率λ（t）等。常用试验:（1）环境可靠性试验（2）寿命试验（3）现场可靠性试验2021/3/26*2.3.3价值工程（1）产生和发展价值工程的创立者是美国人L.D迈尔斯(miles),他从产品功能角度出发来研究和解决材料的代用问题。日本的价值设计和价值革新到70年代末,价值工程技术引入我国。2021/3/26*（2）价值工程基本概念产品价值V是产品功能F与产品成本C的综合反映。价值(V)--“合算不合算”或“值得不值得”；功能(F)--为功用、作用、效能、用途、目的等；成本(C)--是指实现功能所支付的全部费用。三者关系为:V=F/C2021/3/26*由于设计约束的存在,在整个设计空间范围内被分为可行域和非可行域两个不同的区域。g（X）=0g（X）0g（X）0非可行域可行域x1x20约束变量影响设计空间可行域2021/3/26*2）优化方法的分类按目标函数数量:单目标优化和多目标优化按设计变量数量(n):n=2-10小型优化n=10-50中型优化n50大型优化按约束条件:无约束优化和有约束优化；求解方法:准则法、数学规划法线性规划、非线性规划和动态规划。2021/3/26*设计对象的分析设计变量和设计约束条件的确定目标函数的建立、合适的优化计算方法的选择优化结果分析3）优化设计的步骤2021/3/26*常用优化求解方法一维搜索法黄金分割法多项式逼近法无约束非线性规划算法间接法梯度法（最速下降法）牛顿法（二阶梯度法）DFP变尺度法直接法Powell法（方向加速）单纯形法有约束非线性规划算法直接法网格法随机方向法复合形法间接法拉格郎日乘子法罚函数法可变容差法2021/3/26*优化设计步骤2021/3/26*4)优化设计举例如