功能失效模式相關的競爭失效可靠性建模.pdf

1、機械產品失效從喪失功能的角度可以劃分為退化失效與突發(fā)失效，在壽命期內，這兩種失效模式之間存在競爭關系，使產品最終發(fā)生競爭失效。傳統(tǒng)的可靠性模型大多假設這兩種失效模式之間相互獨立，得到的可靠性評估結果將存在較大偏差。然而工程實際中，失效模式之間存在相互作用關系，當前考慮失效模式相關的可靠性研究仍不夠充分。針對退化失效過程對突發(fā)失效過程的影響，以及沖擊所具有的衰減特性，分析失效模式之間的相關性，建立競爭失效模型，用于產品可靠性評估。本文的主

2、要研究成果如下：
　?。?）從載荷工況出發(fā)，由于疲勞載荷將使產品性能發(fā)生退化，性能退化進一步發(fā)展成為退化失效，沖擊載荷會引發(fā)產品的突發(fā)破壞。把工程實際中的隨機載荷簡化為疲勞載荷與沖擊載荷，分析疲勞載荷與沖擊載荷交替作用的工況，建立一種傳統(tǒng)的可靠性評估模型，來說明傳統(tǒng)可靠性評估的建模方法。
　?。?）考慮退化過程對沖擊過程的影響，分析其在兩個方面存在相關：一方面表現為退化失效與突發(fā)失效受到同一沖擊過程的作用；另一方面表現為總退

3、化量不僅影響沖擊出現的強度，而且影響沖擊出現時的幅值，利用Poisso n過程對沖擊過程進行描述，建立產品在相關模式下的競爭失效可靠度模型。
　　（3）針對產品突發(fā)失效過程中存在退化的現象，對該退化中的連續(xù)退化與突增退化進行描述，并建立產品的突發(fā)失效過程模型。進一步分析退化失效過程與突發(fā)失效過程之間的相關性：沖擊同時對退化失效和突發(fā)失效造成影響；以及退化失效過程使突發(fā)失效過程產生退化。基于隨機過程理論，推導產品在該相關模式下的競爭

4、失效可靠性模型。
　?。?）針對經受競爭失效的機械產品其突發(fā)失效過程中沖擊存在衰減的現象，根據沖擊信號的衰減特性，提出基于衰減沖擊模型的競爭失效可靠性分析計算方法。該方法首先考察具有周期性和隨機性特點的兩類衰減沖擊過程，利用指數函數描述其衰減規(guī)律，探討沖擊作用時所產生的沖量，在此基礎上構建沖擊所造成的損傷與沖量之間的量化模型，通過Wiener過程對連續(xù)退化過程進行描述，進一步推導產品在失效相關模式下的競爭失效可靠性分析模型?；谝?/p>