外文翻译--可靠性仿真与优化设计机械维修中文版.doc

南昌航空大学科技学院学士学位论文可靠性仿真与优化设计机械维修刘德顺,黄良培,余文慧和徐晓燕机械设备的健康维护的湖南省重点实验室湖南大学的科学与技术、湘潭 411201、中国接收 2008 年 9 月 8 ； 修订 4 月 16 2009年接受 4 月 30 2009年 ； 以电子方式发布 2009-5-5文摘:对机械产品可靠性模型,系统将新重建和维护费用会增加,因为失败的部分可以换成新的部件在服务,应按照系统的设计在这篇文章中,一个可靠性优化设计模型和可靠性提出对维修方法首先,基于time-to-failure密度功能的系统的一部分,年龄分布的各部分的系统研究,在务机械系统可靠性模型,为维护然后,可靠性仿真的系统与经验概率密度函数,这个系统进行可靠性和稳定可靠度最小的基础上维护定义在生命周期的可靠性仿真系统第三,维修成本模型是基于置换率的这个零件、可靠性设计优化模型,提出了维护全生命周期成本看作是系统的设计目标、系统可靠性设计的约束最后,可靠性优化设计方法维护是用来设计的一种连接环的链式输送机,表明优化设计与最低维护成本可得到最低的可靠性和稳定、可靠的系统能够满足系统的可靠性要求,在服务链式输送机的。

关键词:维修、可靠性、模拟、优化设计1导论 　　在生命周期的机械产品,维护,实行的判断实际的州、保存和重建一些国家的产品,是非常重要的,保持产品和生命力研究维护机械产品大致分类到以下三种目录1)如何制定维修策略或(和)考虑系统优化维护周期　 可靠性和维修成本,例如,当系统可靠性受到一定的条件下,最优维护维修策略与间隔下定决心进行维修成本最低的[1]−)2)开发维护的方法和工具,以确保两个系统维护维修成本低,短时间,如专项维修工具箱开发9][5−)三)设计为维护(DFM),即在系统的设计方法,进行了定量评价和可维护性是improved.Maintenance开始设计很明显,设计,为维护方法,是一种最好的有效的维护方法在生命周期的一种产品,吸引许多研究者的利益然而,研究设计为维护主要是集中在两大领域一个可维护性评估产品设计选择,另一些奇特的零件结构专为维修方便等优点举例来说,计算机可维护性评估工具产品设计[11],产品装配、汇编仿真为维护程序,飞机设计[12]维护[13],等等但是研究设计考虑到产品的可靠性、维修方法成本和维护的政策却很少报道蜀,花曾经指出在劳动力成本以及清算生产成本、设计决策的间隔的替代品这个部分将会产生影响。

然而,研究报告并没有给出(15)在这篇文章中,基于了密度函数的部分,年龄分布的部分服务机械系统的研究经历了维修然后可靠性模型的机械系统重构,并进行了模拟最后,提出了一种新颖的设计优化方法对维修说明通过设计一个链接响了链式输送机2重建的可靠性分析模型机械系统的维护2.1模型假设机械系统运行后,由于一些时间　更换部件的可靠性模型,失败不能改变系统可靠性模型,从而极大地提高了应该重建机械系统中的应用前景进行了展望在这篇文章中,具有以下特点1)系统包含了大量的同一类型的部分,在这期间,是不变的部分生命周期的系统2)了密度分布函数所有部件都是相同的,也有了更换部件相同失效分布函数作为原部件.(三)失败的每一部分是一个随机的独立的事件,例如,失败的一部分,不影响其他部分的失败在这个系统例如,一个链式输送机中有着广泛的应用前景行业包括大量的同一轮环,相同的链接表和相同的刮板他们各自编号是不变的链式输送机后放入这项服务同样,每一部分,受到类似的工作条件和类似的失败,有相同的或状态相同密度分布的时间失败另外,替换零件有失败的时间相同密度函数或者是完全相同的原始部件的寿命链式输送机可靠性建模方便检修机械系统可靠性取决于它的部分,仍然,可靠性和失效概率上休息服务。

根据规定,密度分布功能部件失效时间、服务的年龄机械系统的分布计算,然后机械系统可靠性模型,为维护设计与开发在使用过程中机械系统,不需要的部分,从而及时年龄分布的机械系统的部件接受维修已经改变假定,机械系统运行后的一段时间,在田纳西州= nτ时间是τ维修保养,即之间,维护区间,单位可以数小时,天τ-强,数月、数年如果pi(氮)代表时代的比例随着年龄的增长在田纳西州部分iτ,年龄分布的部分时间是(tn),矩阵{p0氮p1(tn),􀀢,pi(tn),􀀢,　氮)} . pn(失败的部件和电流密度函数年龄分布在系统确定零件分布在下次或部分的内容每一个垃圾桶,下次的一步一个年龄在每一时刻分配的每一部分确定失败率人口为下列的时间步骤找到失效概率密度的失败功能集成,从零到田纳西州的部分人口的年龄接近下幸存框,这个部分是由新零件失败,成为zeroage进入第一个盒子最初,所有部件都是新的和零年龄在第一个盒子那是在每部分= 0,第一个盒子p0 (t0 ) = 1. (1)在t1 =τ-强、年龄馏分中的第一个盒子,第二次的死箱子被描绘成两岁的箱子生存和推进去的下个箱子,部分来自两盒失灵部分由新部件出现在第一个盒子。

在t2 = 2τ、比例排在前三位的盒子计算方式如下: 所以,在田纳西州,部分配件= nτ每箱用下列方程的计算不可在田纳西州的分数()的部分的人口年龄0代表部分,刚刚投入服务这意味着,不可(tn)的部分,或失败率失败的部分替换率换句话说,这个分数在第一个盒子的部分,每部分,t1,􀀢,tn都是新的更换这些失败的部分一系列系统由N部分相同失败的密度分布,每一个地方都是一个系列单元,与各单位是相对独立的在任何一个系统thefailure导致系统失效,单位根据概率多元化、系统可靠性的系列自从数量的部分组成的系统常数,在这里,系统可靠性的机械为维护被定义为系统.从上面看,只要time-to-failuredensity功能及维护服务,给出间隔年龄分布的零部件和系统reliabilitycould被仿真3置换率和可靠性模拟的保养　 威布尔分布的3.1%失败摘要利用概率密度函数中得到了广泛的应用在失败的建模在机械零部件,电子组件这里的威布尔分布有两个参数来模拟系统的可靠性这是进行维护,即了密度函数的系统的组成部分.在Eq七)、α、β的形状参数的scaleparameter. x是时间,谁能来,统一,经济收入。

失败的密度函数与他们5α、βWeibullparameters等于10 = 1、2、3、4、5在图1它表明α很大,以前的时代arrivesat部分服务的期望值,失效概率的部分极低相反,α很小,许多地方的失败inshort服务3.2可靠性进行仿真　　不同的维修区间的机械系统time-to-failure密度函数和不同的部分选择模拟系统稳定可靠的表现为图2−图4图2显示模拟时间步长(维修)影响系统的可靠性,间隔的情节显示与维护区间τ= 0.5,1号、2号,与威布尔分布parametersα= 4、β= 10图3的刻度参数的影响的β威布尔分布在系统可靠性分配,四个曲线代表四种不同类型的部分对应于恒定值对α和β等于四8的价值、10、12、15个分别图4显示了parameterα形状如何威布尔分布影响系统的可靠性,韦伯5曲线分布参数β= 10,α= 1、2、3、4、5点相应地,他们的替代率系统的部分曲线,这些time-to-failure密度分布函数绘制,如图5另外,图3、图5−区间isτ维护= 1这些数字的几个特点是很重要的首先,可靠性和置换率,最终会到达稳定的状态本同意Drenick定理,即叠加无穷多个独立的平衡更新过程是均匀泊松过程。

在最初阶段的系统服务,部分是“新”的嬉皮士系统,那么,“老”这个部分零件,逐步增加,因而失败部分替代率增加和系统可靠性下降单调以替换的一个重要部分的人口,部分配件,失败会减少,从而将下降,部分替代率上升到系统的可靠性和这个振荡下振动的开始经过一些振荡、人口结构与年龄多样化振动的方法,以及年龄分布稳定那时候,振荡置换率和系统可靠性的减少图4比用图5,它是显示趋势相反的替代率改变系统的可靠性当系统的可靠性增大,部分置换率降低否则,系统可靠性的增长,部分替代率降低其次,稳态值和程度振动系统的可靠性取决于维修间隔图二显示,作为可靠性上升自从部位维修间隔降低失败更换更加迅速较短的维护间隔,可靠性高,较小的振荡然而,频繁维修将导致更高的维修费用其三,稳态值的系统的可靠性依赖于模型的参数威布尔分布对β这个独立性并不令人意外,β值较高对于一个给定的β产量更高的价值预期的时间失败,从而降低置换率和高可靠性更有趣的是,以增加的价值稳定值的α,对置换率降低稳定的可靠度增加第四,振动系统的可靠性依赖于模型的参数威布尔分布虽然在振动的影响,均可β被忽视的影响,对振动α应特别注意更大的价值,α)故障率低的部分零件的服务时间之前达到预期寿命,绝大多数的部分延长使用的时间,因此,稳定值的系统可靠性变得更高。

然而,在这种情况下,大部分零件无法比较集中的时间,所以最低系统可靠性设计的价值相对较低建议这个α,指示集中程度的失败的时间分布,是一个敏感的参数在稳定的影响,α)不同的可靠性和与之相反的最小值α的可靠性因此,选择的适当的α应该特别注意设计,因为稳态值和最小的可靠性巧合的是满足设计要求3.3定义.仿真结果表明,系统的可靠性是不同的在服务一个系统可靠性的经验几个振荡,有时是最大的价值最小值,最后达到稳定的价值振荡,系统可靠性设计的周期性的腐烂,这个时期关于预期寿命为威布尔分布的部分(μ分布参数β接近预期的生活在大α)为设计和维护机械系统、最小值和稳定值的系统可靠性是至关重要的最小的可靠性系统出现在起步阶段,但稳定可靠价值的系统运作后很长一段时间在这里,顺便以后再讨论,最小的可靠性和稳定可靠的系统维护基于仿真系统可靠性设计它出现在初始阶段,最小的可靠性系统可以发现在离散值的可靠性仿真结果从t = 0 - t = 2μ在这段时间里,Rm是定义为最小的可靠性Rm = min (R(ti )),i = 0,1,􀀢,n. (8)认为一些模拟时间是每、没有,Rmin代表最大值和最小值t∈(每,每2μ+]。

一旦当比率最大可靠性的价值和最小的可靠性的价值Rmin /没有>ε满意、系统可靠性被认为作为到达稳定值,每一次因此系统可靠性,或称为稳定可靠,是指Rs = (Rmax + Rmin ) / 2 , (9)asε≤1是稳定的,可以要求通常是98%如果每并不存在,系统的可靠性将会不稳定4.可靠性设计和优化建模的保养一个可靠性优化设计模型维护了之间进行权衡系统的可靠性和寿命周期成本的部分,包括维修成本,在上述模型是有用的置换率的计算系统的一部分,最低可靠性和系统的可靠性在该模型中,成本生命周期可以看作是一个设计目标,这个系统的可靠性设计是视为约束这个任务是找到一个设计具有最小费用满足约束条件4.1寿命周期成本模型生命周期成本的机械系统包括生产成本和维护费用系统维修费用从物品如下:(1)成本“更换零件,(2)操作成本,包括成本花(即劳动力资源、设备)的部分,(三)间接成本所造成的生产中断　通过更换零件,以及(4)准备工作的费用替换零件[16]前述三项有关更换部件的人数的每一次维护更零件会消耗更多的占用更多的资源,生产时间,从而带来巨大的损失,提高维修成本最后项目是不关心这个号码的更换部件,但时代的维修或更换。

作为一个结果,维修成本的机械系统分为成本考虑部分替代数量和成本考虑到检修次数用这种方法,为一机械系统以不变的部分,它运行时间米后,它的生命周期成本模型,包括生产成本和维护费用,是asIn表示式十),C的生命周期总成本的系统每部分的系统中,c0,表示系数的不便。