一、结构元件疲劳断裂可靠性分析的新方法（论文文献综述）
邱斌[1]（2021）在《设置悬挂吊车平板网架结构的疲劳载荷谱及疲劳寿命研究》文中研究表明平板网架结构广泛应用于设置悬挂吊车的工业建筑中,随着我国建筑业和工业的迅速发展,悬挂吊车的数量、吨位及运行频率在不断地增加,由此引发的网架结构疲劳问题日益凸显。本文依托国家自然科学基金面上项目（51578357）“基于健康监测的平板网架结构疲劳动态可靠性分析与疲劳寿命评估”,针对设置悬挂吊车平板网架结构的疲劳载荷谱及疲劳寿命进行了深入的研究。论文的主要研究工作及结论如下:（1）针对在役网架结构在悬挂吊车作用下的应力状态进行现场实测,分析了网架结构的应力变化规律以及悬挂吊车的载荷效应特点。结果表明,在吊车荷载作用下,网架结构的应力呈现出明显的周期性变化规律,悬挂吊车荷载效应具有很强的区域性。利用有限元软件对网架结构在吊车荷载作用下的应力状况进行模拟,分析结果与实测值吻合较好。（2）基于网架结构的实测载荷数据,结合数据信号处理、雨流计数及数理统计等方法,编制了设置悬挂吊车网架结构的疲劳载荷谱。在此基础上,探讨了网架结构疲劳应力频值谱的理论编制方法,并得到了网架结构在不同荷重分布参数下的疲劳应力频值谱,为设置悬挂吊车的网架结构疲劳寿命分析提供依据。（3）针对网架结构中螺栓球节点用M30高强度螺栓连接的常幅和变幅疲劳性能开展了试验研究,发现疲劳破坏均发生在螺栓与球啮合处的第一圈螺纹位置,并建立了常幅和变幅疲劳S-N曲线。通过疲劳断口形貌分析及螺栓应力的数值模拟,分析了螺栓球节点中高强螺栓的疲劳失效机理。此外,开展了M30高强螺栓在欠拧情况下的常幅疲劳试验,得到了相应的S-N曲线。通过对比发现M30高强螺栓在仅拧入3个螺栓深度的情况下,其疲劳强度大幅降低。（4）对螺栓球节点中高强螺栓的应力集中问题进行了数值分析,探讨了两种不同的建模方式以及不同网格划分尺寸对高强螺栓应力计算结果的影响,并选取合适的有限元模型计算了高强螺栓的应力集中系数和疲劳缺口系数。同时对螺栓球节点中高强螺栓连接的应力集中系数进行了参数化分析,进一步揭示了螺栓球节点中高强螺栓的疲劳破坏机理。（5）采用S-N曲线法、局部应变法及损伤容限设计法对螺栓球节点中M30高强螺栓的疲劳寿命进行评估。结合已有的疲劳试验数据及理论分析,针对三种疲劳寿命评估方法在其计算参数方面提出了修正建议。结果表明,参数修正后的方法具有较高的评估精度,适用于高强螺栓的疲劳寿命分析。（6）基于Palmgren-Miner线性损伤累积理论及疲劳强度S-N曲线,对网架中所测关键构件的两类节点构造细节的疲劳寿命进行评估。随后,建立了基于线性损伤累积理论的网架结构疲劳失效极限状态方程,探讨了方程中各参量的概率分布特征及参数取值,采用Monte-Carlo模拟法计算了所测关键构件的可靠度指标,并讨论了疲劳载荷效应增长率及吊车荷载增大对疲劳可靠度指标的影响规律。结果表明,是否考虑低应力幅损伤程度减弱,对疲劳可靠度指标计算结果影响很大,作低应力幅损伤弱化处理后,可靠度指标明显提高。随着服役时间的延长,疲劳载荷效应增长率越大,疲劳可靠度指标越低。随着吊车荷载的增大,疲劳可靠度指标降低显着。
黄土地[2]（2021）在《考虑认知不确定性的风力发电机可靠性分析与维护决策研究》文中指出作为世界新能源计划中的重要一员,风电清洁又安全,被寄予很高的期望,但在其实际应用中也仍然存在许多问题。在现阶段的风力发电机应用和研究中,可靠性和维护问题备受关注,这是因为:（1）风力发电机的工作环境为户外,而且每台风力发电机的寿命周期很长,设计寿命至少为20年,应考虑如何保障其能够在各种复杂的气候条件下长期稳定而可靠的运行,从而减少因风力发电机失效带来的巨额损失;（2）风力发电机的工作地点对风场的要求很高,因而大多在较为偏远的山区、高原或海边,同时,风力发电机主体在工作时被架于高空,这使得风力发电机的维护工作成本高、难度大。然而,在对兆瓦级风力发电机进行可靠性评估和维护决策优化时,模型中的参数,如状态概率值（State Probability）、状态性能水平（Performance Levels）值等,往往会由于认知的局限而很难精确得知。基于此,本文针对太原重型机械集团有限公司设计研发的2.5MW风力发电机的可靠性和维护问题,并考虑到模型中参数的认知不确定性（Epistemic Uncertainty）,开展关于可靠性分析、可靠性评估和维护决策优化的相关工作,目的是通过提高设备的可靠性和制定合理的维护决策来减少设备因失效带来的损失。本文的主要研究内容和成果有:（1）对风力发电机主传动系统进行了FMECA分析。FMECA方法是最常用的可靠性分析方法之一,而主传动系统是整个兆瓦级风力发电机系统中故障最为频发的部分。本文首先分析了兆瓦级风力发电机主传动系统的组成、结构和功能,并绘制了该型号风力发电机主传动系统及各个子系统的可靠性框图。参照国家军用标准GJB/Z1391-2006对主传动系统依次开展了系统定义、层次划分和故障分析等相关定性工作,并在此基础上运用风险优先数方法对其进行了定量的危害性分析。（2）考虑风力发电机参数的认知不确定性和多状态特征,对风力发电机系统整体进行了模糊可靠性建模与评估。根据该型号风力发电机的实际运行情况,将其近似为多状态系统,并基于多状态可靠性理论对其进行可靠性建模,再应用通用生成函数方法对上述模型进行可靠性评估。在应用通用生成函数方法对模型进行可靠性评估时,考虑到模型中的状态概率值、状态性能水平值等参数中存在的认知不确定性问题,将单元状态的性能水平值、概率分布和系统需求用三角模糊数表示。并最终求解系统在模糊系统需求下的模糊可用度。（3）提出基于模糊马尔可夫决策过程的风力发电机维护决策优化方法,旨在制定合理的维护决策,以实现兆瓦级风力发电机系统的收益最大化。该方法主要针对多状态系统维护决策优化问题,在用马尔可夫决策过程建立风力发电机的选择性维护模型时,同时考虑到模型中的状态转移概率（Transition Probability）、设备单位时间收益等参数的认知不确定性,将由于认知局限无法精确获知的参数用三角模糊数表示,并实现最终的优化求解。该方法将马尔可夫决策过程与模糊理论相结合,解决了模型中存在认知不确定性的动态规划决策问题。本文基于该方法,结合该型号风力发电机的实际工程数据,实现了对该型号风力发电机的维护决策优化。
王弘毅[3]（2020）在《多失效模式下工业机器人驱动器可靠性分析与优化》文中提出工业机器人是现今高端制造业最具代表性的装备,融合了机械、电子、传感、自动控制、人工智能等许多技术。我国作为世界上最大的工业机器人应用消费市场,自主研发的机器人在各方面与西方工业强国存在着不小的差距,尤其是高端工业机器人产品市场,大部分被西方国家占据。为了打破西方国家在高端工业机器人市场的垄断局面,加强国产工业机器人可靠性方面的研究刻不容缓。而驱动器作为工业机器人的核心零部件,其可靠性对工业机器人系统具有重大影响。本文以工业机器人电气驱动器为研究对象,在考虑多失效模式相关性的前提下,对其进行了可靠性分析、灵敏度分析以及对其关键结构进行可靠性优化研究,主要包括以下研究内容:（1）对工业机器人驱动器类型、特点、结构进行了详细的阐述,根据结构功能对驱动器进行模块划分,构建驱动器系统的可靠性模型并绘制其可靠性框图。根据文献资料和实际工程统计数据,整理其失效模式,找出相应的失效原因,通过对每种失效模式的风险优先等级进行评价,确定驱动器的主要失效模式,为开展可靠性分析做基础。（2）影响驱动器失效的因素有很大一部分是相同或是有关的,这些失效模式之间往往存在着相关性。本文采用多重响应高斯过程（Multiple Response Gaussian Process,MRGP）代理模型,来估计驱动器系统与主要失效模式在4000小时下的失效概率,并通过对比AK-MCS与AK-SYS方法在解决同一多失效相关问题上的精度和效率,证明MRGP代理模型方法相较其他代理模型方法在处理多失效模式相关性问题的优势。（3）将一种基于方差的灵敏度指标与MRGP方法进行结合,对驱动器可靠性灵敏度进行分析,将影响驱动器可靠性的输入随机变量,以对驱动器系统及主要失效模式失效概率的不确定性贡献大小为标准进行排序,从而找出对不确定性贡献大的随机变量,为提高驱动器的可靠性提出建议。（4）针对驱动器主要失效模式之一的镀通孔疲劳断裂失效,根据镀通孔的应力模型,建立其结构优化模型,并通过对比各主要现代优化算法的原理和特点,采用粒子群算法与遗传算法对驱动器中印制电路板镀通孔的结构进行可靠性优化,以延长其寿命,提高其可靠性。
陈家俊[4]（2020）在《采煤机永磁半直驱截割传动系统动态特性及可靠性研究》文中进行了进一步梳理由于煤炭的开采环境恶劣,煤层结构复杂,而传统采煤机截割部传动系统的传动环节长,容易加剧齿轮的振动,导致传动失稳,在长期工作下易造成齿轮的疲劳破坏等问题,因而本课题尝试了对现有截割传动系统的改进,结合目前稀土永磁材料性能和电机驱动技术的发展,提出了永磁同步电机半直接驱动的截割部传动系统,并针对新系统工作的稳定性和可靠性问题,先后展开了温度效应下齿轮的动力学特性分析、混沌控制、截割负载模拟以及失效相关性下传动系统的动态可靠性评估。主要的研究内容包括:（1）鉴于采煤机极端的工作温度变化会引发轮齿热变形,间接影响齿轮的正常工作,以半直驱截割传动系统的第一级齿轮副为研究对象,分析齿轮的时变啮合刚度和温度变化下齿厚及齿侧间隙的变化,结合啮合阻尼、支承刚度和支承阻尼等因素的耦合作用,建立齿轮副的四自由度扭振动力学模型,并对齿轮系统参数作无量纲化处理,采用龙格库塔法对系统模型进行数值仿真,进而分析系统在不同频率和温度下的动态特性,另外根据齿轮副的动态传递误差,研究不同条件下齿轮的啮合状态;针对系统产生的混沌状态,通过施加外部周期共振激励,对温度效应下系统的不稳定运动实现了有效的控制。（2）针对煤炭截割过程中煤层构成的复杂性,充分考虑单位空间内矸石数量、大小及分布位置等参数的不确定性,模拟含矸石煤层工况下滚筒的截割负载;结合永磁电机电磁力矩、传动轴扭转刚度和扭转阻尼等因素,建立截割部传动系统的弯-扭动力学模型,求解系统的动态响应并获取各齿轮的动态啮合力,通过雨流计数法统计处理齿根弯曲应力并建立八级载荷谱;基于材料的全域S-N曲线和非线性疲劳损伤累积理论,并考虑多级载荷不同加载顺序对材料疲劳损伤的影响以及采煤负载的随机性,建立多级随机加载下齿根的剩余强度模型。（3）确定齿根弯曲强度和应力的时变分布特征,基于应力-强度干涉理论,建立齿根弯曲疲劳的时变可靠性模型,根据齿宽、模数和齿数等参数的调整对齿根应力及齿根弯曲可靠性的影响,完成齿轮参数的优化设计;分析时变啮合刚度、静态传递误差和传动轴扭转刚度等系统参数变化时,对齿轮动态特性及可靠度的影响,为传动系统的结构优化提供参考;研究各齿轮失效率曲线间的相关关系,选取适当的相关函数确定齿轮间的失效相关度,得出各齿轮副的综合可靠性,进而分析齿轮副间的失效相关性,最终得出元件失效相关下传动系统的动态可靠性,通过比较失效相关与相互独立的条件下分析结果的异同,证明失效相关下可靠性预测的合理性。（4）基于等效相似理论,搭建小比例截割部传动测试实验台,针对含矸石采煤工况,首先进行了突变负载模拟实验,测试结果表现了磁粉式测功机良好的加载性能和永磁同步电机灵敏的动态响应性能,验证了实验系统应用于采煤负载模拟测试的可行性;其次进行了不同负载下的齿轮箱振动测试试验,并对测试结果进行频谱分析,验证了齿轮振动与可靠性间的相关关系,反映了大载荷加速齿轮疲劳失效的作用机理;最后通过ANSYS对末端齿轮副进行瞬态动力学仿真,仿真结果验证了数值计算所得应力的准确性。该论文有图78幅,表17个,参考文献93篇。
赵春阳[5]（2020）在《潜水器用钛合金材料疲劳裂纹扩展可靠性研究》文中研究指明大深度载人潜水器在复杂的海洋环境中会受到外部压力的作用,频繁的下潜和上浮的过程中将会引起结构应力的循环变化,除此之外,另有研究表明载人潜水器在大深度下保持恒定深度工作时还会受到连续的保载载荷,这些载荷的共同作用会加速耐压球壳的疲劳损伤,乃至产生裂纹从而无法保障科研人员及考察设备的安全性。裂纹的产生过程中有很多不确定因素的影响,传统的疲劳分析方法难以准确评估损伤情况。可靠性理论可以针对不确定性变量的分布特性进行描述,得到更加准确的评估。因此,对于潜水器耐压壳体材料进行疲劳可靠性的研究是至关重要的。目前,随着载人潜水器不断地挑战深海下潜极限,传统的耐压壳体制造材料高强度钢已不能满足其性能需要。钛合金具备了成熟的机械加工性能和优异的力学性能,是制造耐储压结构物的重要金属材料。但钛合金材料在受到诸多不确定因素影响后也会产生裂纹扩展现象,因此,将概率可靠性方法应用于钛合金疲劳分析领域,对于深海载人潜水器的疲劳设计及可靠性分析具有重要意义。本文基于断裂力学理论,采用了改进的Mc Evily和考虑了保载效应的疲劳模型与可靠性理论相结合的方式,分别建立了极限状态计算模型,得到了三种不同应力载荷比下的疲劳可靠度和失效概率,并对参数敏感性展开研究。初步开展了深海载人潜水器耐压壳用新型钛合金的疲劳可靠性和保载-疲劳可靠性的研究。本文主要研究内容如下:（1）总结归纳了海洋结构物疲劳寿命评估方法,包括了传统的疲劳累积损伤理论和基于断裂力学的裂纹扩展理论;介绍了可靠性理论及其发展历程,并对比分析了两种可靠性方法,一次二阶矩法和响应面法;（2）针对新型钛合金材料,开展力学性能、疲劳裂纹扩展速率和保载-疲劳裂纹扩展速率试验研究,获得了不同载荷比下裂纹扩展速率随应力强度因子变化规律及疲劳寿命的变化规律,为新型钛合金材料的疲劳和保载-疲劳可靠性分析奠定了试验研究基础;（3）基于改进的Mc Evily裂纹扩展模型,对模型中的不确定因素进行分析,并采用正态分布及威布尔分布函数对其不确定参数进行数据拟合,得到了主要的不确定参数的统计分布特征。依据断裂失效准则,结合可靠性理论建立了极限状态方程,分别采用一次二阶矩法和响应面法计算了不同应力比下的可靠度,并对各不确定性变量进行了参数敏感性研究。（4）基于疲劳和保载疲劳试验研究的基础上,考虑了保载载荷的裂纹扩展疲劳寿命情况,并根据断裂失效准则建立了极限状态方程,分别采用一次二阶矩法和响应面法进行可靠性计算,得到了不同应力比情况下的可靠度指标及失效概率。并开展了应力比R为0.3的不确定性参数敏感性分析,得到了随着变异系数的增加其可靠性逐渐降低的结论。最后对不同裂纹扩展模型下的疲劳可靠性进行对比分析,论证了考虑保载载荷对不确定性及可靠性的影响。本文采用将断裂力学裂纹扩展理论与可靠性理论相结合的方式,充分考虑了新材料各不确定性参数的特征分布情况。通过完成不确定参数的统计分布特征和敏感性分析,对新型钛合金疲劳裂纹扩展的可靠性研究进行了初步的探讨。
林喆柯[6]（2019）在《探究起重机械疲劳断裂可靠性分析的新进展》文中研究指明针对目前起重机械疲劳断裂可靠性分析过程存在的不合理问题,文章从实践角度出发,分析了起重机械金属结构疲劳断裂的成因,并提出了可靠性分析的现状与进展,其目的是为相关建设者提供一些理论依据。结果表明,只有在明确起重机械疲劳断裂问题形成原因的情况下,才能使可靠性分析计算方法的运用起到事半功倍的作用。
胡红舟[7]（2019）在《基于工况模拟载荷的轿车关键件轻量化设计及可靠性分析方法研究》文中研究说明节能与环保是汽车发展的永恒主题,随着全球能源、环境、资源等方面问题的加剧,这个主题显得更加突出。轻量化是汽车节能与环保的重要途径。理论和实践均表明,汽车的能耗与其重量近似成正比。轿车作为汽车家族中的重要一员,其轻量化意义尤为重大,因为其占有率超过汽车总量的三分之二。近些年来,汽车动力电动化和汽车驾驶智能化成为重要趋势,这些前沿技术的发展也期待汽车轻量化技术的进一步提升。随着新材料的不断发展和应用新需求的不断出现,轻量化不断面临一些新的问题,尤其国内汽车正向开发技术还处于成长和成熟阶段,有不少轻量化的理论和实践问题亟待进一步探讨和深入分析,以寻找更好解决办法。本论文正是为了满足这一汽车关键共性技术的发展需要开展了轿车轻量化领域的系统深入研究。首先,提出了面向轻量化设计及可靠性分析的轿车关键件工况模拟载荷的计算理论与方法,并构建了面向轿车关键件的柔性共享的工况模拟载荷计算平台;然后,重点以基于轻量化材料应用的结构创新和优化为主线,开展悬架、动力传动系统和车身关键件的结构轻量化设计及可靠性分析的理论和方法研究。本论文的主要研究方法及结果包括如下几个方面:（1）针对汽车部件的正向开发流程,提出了轿车关键件工况模拟载荷计算方法,为保证给定可靠性条件下轿车关键件的轻量化设计和优化奠定基础。该方法采用基于等效应变的断裂失效准测、基于等效应力的塑性损伤准则和基于SN曲线与线性断裂力学的疲劳寿命预测方法逐步判别工况模拟载荷计算的有效性,既满足计算正确性的要求,又最大限度地降低计算工作量。在此基础上,构建了面向轿车关键件的柔性共享工况模拟载荷仿真平台,为不同类型轿车关键件轻量化设计及可靠性分析中的工况模拟载荷提取提供工具。该平台具备参数化轮胎模型、初始条件和边界条件数据库、测试法规中的强化路面仿真模型等,并可以依据需要按不同的强化试验场建模。该平台还可以兼顾显式和隐式两种仿真方法,动态仿真建立在显式和隐式联合仿真的基础上,结合了两种动态分析的特点和优势,并对隐式分析的线性部分采用了子模型技术来压缩模型大小以减少仿真所需资源。提出了联合仿真中基于轮心位移判据的隐式计算时间步长的确定准则,既保证联合仿真的正确性又最大限度节约计算时间。联合仿真克服了整车多体动态仿真的常见假设,如刚体及线性假设,从而提高了仿真计算精度。（2）综合考虑结构变形的非线性特征对部件载荷水平的影响,建立了基于载荷循环迭代的悬架关键件的轻量化优化方法与流程,该方法建立在反映实际载荷特征的有限元模型上,并包含主要非线性影响因素如轮胎的大变形及其与路面的接触摩擦等,从而保证了计算有效性和精度。在此基础上,提出了悬架锻压件结构轻量化参数化优化方法,其中包括结构轻量化参数化模型、轻量化设计流程与基于质量灵敏度和应力灵敏度的寻优策略等。基于该设计流程与寻优策略建立了悬架摆臂和转向节的轻量化参数优化模型和方法,并具体应用到摆臂和转向节的轻量化优化设计中,实现了显着的轻量化效果。通过与拓扑优化结果的比较,展示了该优化流程及相关方法、准则的特点和实用性。提出了基于载荷一致性及载荷循环迭代的悬架关键件可靠性分析方法,并应用到摆臂的疲劳可靠性分析中。通过采取与验证载荷一致的整车强化路面谱,克服了传统设计中设计载荷与验证载荷脱节的问题,并通过载荷循环迭代来保证结果的收敛性。（3）对动力传动链开展系统分析,提炼出了其轻量化条件下影响可靠性的关键环节。提出了空心化、内压增强的传动半轴轻量化方法。该方法在等应力的条件下,通过空心化复合结构设计,并采取内压增强方式提升轴的稳定极限,从而实现更高水平的结构轻量化。在保证可靠性的同时,大幅减少轴的质量,部分方案可以减少3/4左右的质量,轻量化效果明显。针对动力系统强化试验流程,在动力部分的强化试验分析中,提出了基于材料性质、载荷、关键尺寸变化等因素的部件通过强化疲劳试验概率的理论及计算方法,改进了传统疲劳设计中基于平均疲劳强度的疲劳寿命计算方法。通过分析电机主轴的结构特征及疲劳失效模式,揭示了电机主轴装配误差对疲劳寿命的影响机理。分析了影响减速箱可靠性的密封问题,提出减速箱密封性能与刚度及加工精度的关联理论,并据此建立CAE分析模型,依据关键参数的变化,预测密封间隙的变化特征,为箱体的密封设计提供定量依据;分析了油封的密封性及关键参数对密封功能的影响,提炼并改善了密封件功能可靠性设计方法。与目前国际标准中建议的密封件设计方法相比,该设计方法更全面地体现了密封件的功能可靠性设计要求。（4）针对典型高强度钢车身骨架的受力特点提出了基于波纹板加强结构复合梁的轻量化设计方法,并提出了波纹板不同结构特征参数的设计原则。通过仿真计算与―十字平板‖加强结构和铝合金泡沫加强结构复合梁的性能进行了对比,揭示了不同情况下不同加强结构方式的性能特点;波纹板加强结构复合梁和其他加强结构复合梁相比,在同等质量下具有更大的承载能力,并通过试验验证了该轻量化结构设计的优越性。通过车身常用盒形骨架梁在极限载荷下的变形模式与失效研究,对车身骨架梁以横向、扭转载荷为基础比较了用于极限载荷分析的三种方法的特点,揭示了基于弹性及理想塑性材料模型的极限载荷确定方法在精度及评估客观性上更好。以横向和扭转载荷为基础,比较了不同焊接结构疲劳分析方法及特点,揭示基于这几种方法,尤其是在复杂焊接结构下的局限性及各自特点,线性断裂力学法更适合复杂结构的分析。以纵向失稳分析为基础,揭示了基于设计公差的不同缺陷组合对盒型梁最低失稳力的影响。在同一公差下,不同缺陷组合所导致的失稳力差别可达到1/5,考虑与不考虑公差的分析结果相差约1/3。上述研究成果为在汽车正向设计中更多更好应用不同类型的高强度钢板实现轻量化设计打下了理论和方法基础。（5）开展了整车强化试验载荷仿真研究。基于柔性共享的轿车关键件工况模拟载荷计算平台,建立了完全基于变形体及非线性特征下的某C级仿真模型,并开展联合仿真模拟。该轻量化样车骨架为高强度钢材料,悬架关键件和四门两盖主体为铝合金材料。整车模型包含所有必要的非线性因素,如整车环境下制动工况的模拟等。基于该样车设计了悬架K&C特性静态试验和强化路面动态可靠性试验方案并开展了试验研究,获得了一套反映整车和关键件的运动和动力特征的关键参数,如整车速度、加速度、摆臂应变等。静态和动态试验数据与相应的仿真数据比较验证了整车仿真建模的有效性和准确性。基于悬架部件的应变数据,通过雨流计数法与线性疲劳损伤理论,把强化路面上悬架所受的疲劳应力转化为等效疲劳应力,建立了轮胎接地点处相对于应变测量点的载荷模型,把悬架在强化试验场内所受的疲劳载荷转化为作用在轮胎接地点的等效疲劳应力,为悬架在强化路面上的疲劳分析提供有效参考载荷。
李铭[8]（2018）在《行星齿轮传动系统载荷分析与可靠性预测方法研究》文中进行了进一步梳理行星齿轮传动具有许多独特的优点,传动比范围更广、承载能力更大、且结构更加紧凑,这些鲜明的优点使其被广泛应用于航空发动机、风电齿轮箱、盾构机减速器等重要的传动场合。在这些设备中,行星齿轮传动的机械结构复杂、运动形式丰富、载荷环境恶劣,传动构件的任何失效形式都可能影响到整个系统的动力传输功能,因此对行星齿轮传动系统的可靠性进行分析和预测具有重要的意义。可靠性由载荷和强度共同决定,准确获得载荷和强度信息是有效预测可靠性的前提。本文分别分析了行星齿轮传动系统不可避免的偏载问题以及服役载荷普遍存在的随机特性,并将载荷计算结果作为可靠性预测模型的载荷输入变量;同时,将特定齿轮的疲劳试验数据统计结果作为模型的强度输入变量,分别完成了对直升机主旋翼减速器和风力发电机增速器中的行星齿轮传动系统的可靠性预测,主要完成了以下研究内容。（1）以NGW型行星齿轮传动为研究目标,针对偏载问题论述了偏载程度的表达方法和偏载机构的选用原则。并进行了行星齿轮传动的运动学计算,为偏载状态下的可靠性预测提供理论基础。（2）针对轮齿弯曲疲劳和齿面接触疲劳两种最常见的齿轮失效形式进行了详细的机理分析和应力计算,从宏观和微观层面讨论了它们的失效原因和损伤演化过程,为相关的可靠性预测模型提供失效物理基础。（3）对某型号直升机主旋翼减速器行星齿轮传动的偏载原因、偏载状态以及偏载导致的后果进行了详细的研究。利用“旋转大师”软件对减速器进行了仿真计算,分析了行星齿轮传动系统的偏载机理,并得到了系统中各个齿轮在偏载状态下的应力历程。同时,根据Miner累积损伤理论将应力历程转化为等效恒幅循环应力,为其可靠性预测模型提供了载荷输入变量。在对应力谱的采集过程中,使用一系列离散的载荷特征值来描述应力历程,大大减小了仿真模型的计算量。另外,使用偏载系数描述了行星齿轮传动系统的偏载程度以及系统在运行过程中偏载状态的变化规律,为其在偏载状态下的可靠性预测提供对比数据。（4）对风力发电机的服役载荷特性进行了分析。利用随机过程理论对风载的随机性进行了描述,分别从宏观层面和微观层面剖析了载荷随机性的本质与来源。使用“旋转大师”软件完成了 5MW大型风电增速箱的仿真计算,建立了齿轮系统输入扭矩与齿轮应力之间的关系,进而将扭矩历程有效地转化为应力历程。随后,根据雨流计数法、Goodman曲线法以及Miner累积损伤理论,将齿轮的变幅应力历程转换为等效恒幅循环应力,并将其作为风电齿轮传动系统可靠性预测模型的载荷输入变量。（5）采用成组法对两批齿轮试样进行了疲劳试验,分别测定了轮齿弯曲疲劳性能和齿面接触疲劳性能。在轮齿弯曲疲劳试验中,完成了对国产JG-150功率流封闭式齿轮试验台的升级,利用先进的传感器对回油温度和齿轮转数进行了精确的测定,并使用振动监测仪有效地实现了断齿自动停机,保证了试验数据的准确性;在齿面接触疲劳试验中,利用高分辨率线性摄像机对齿面形貌进行监测,并通过软件对齿面的损伤状态进行分析和重建,确保了失效状态的一致性,进而保证了试验数据的准确性。在对试验数据的处理过程中,使用两参数威布尔分布函数对各个应力等级下的寿命数据进行拟合,为相关的可靠性预测模型提供了强度信息。（6）完成了直升机行星齿轮传动系统在偏载状态下的可靠性预测。根据齿轮的失效特点,利用最小次序统计量概念建立了齿轮与轮齿之间的概率寿命关系,从而将齿轮的寿命信息转化为可以直接输入可靠性模型的轮齿强度信息,同时使用随机截尾数据统计处理方法对转化思想的有效性进行了验证。然后,利用威布尔分布函数和可靠性乘积定律建立了行星齿轮传动系统的可靠性预测模型,通过模型计算得到了齿轮系统在偏载状态和均载状态下的可靠度结果,同时构建了偏载程度与可靠度之间的定量关系。（7）对大型风力发电机齿轮传动系统进行了疲劳可靠性分析与建模。将传统的应力-强度干涉理论进行扩展,根据全概率公式和条件可靠度的概念提出了疲劳可靠性加权平均算法,它可以直接利用疲劳寿命分布计算疲劳可靠度。同时,根据风载的随机特性,建立了能反映零件失效相关性的可靠性预测模型,通过新模型与传统模型的结果对比,说明了新模型能够更加真实、有效地反映风电齿轮传动系统在服役过程中的可靠性变化规律。
白鑫[9]（2017）在《机械结构部件疲劳断裂概率方法研究》文中指出随着装备及其服役环境的复杂化,机械构件的寿命评估更趋复杂,如结构产生多裂纹并导致的失效,以及载荷的不确定性等。为了保障机械结构部件的安全服役,需要用概率疲劳方法分析不允许出现裂纹的结构寿命、以及用概率断裂力学方法分析允许出现裂纹的结构寿命,且需建立复杂结构部件的可靠性模型。为此,研究了以下内容:在材料疲劳性能测试方面,提出了可以节省试样、节省时间的疲劳试验方法。根据样本集聚原理,结合数值逼近,用减缩区间式的搜获方法获得了较高精度的小样本概率疲劳寿命曲线,并与成组法进行了对比和验证。提出了一种不受“应力水平配对”和“单一应力级差”约束的概率疲劳极限测试的新方法。对于材料性能具有较大分散性的试样（测试应力级数超过4级）,新的概率疲劳极限测试方法有节省试样、提高试验效率的优点。对于不允许出现裂纹的结构部件,概率疲劳寿命曲线是其疲劳寿命评估的基础。基于材料的概率疲劳寿命曲线,用系统可靠性分析方法建立了确定性载荷下的多部位损伤结构疲劳可靠度模型和随机载荷下的多部位损伤结构疲劳可靠度模型,并与传统模型进行了对比。损伤容限认为,金属结构部件有初始缺陷,随着载荷作用次数的增加,初始缺陷会不断长大,然后产生裂纹,裂纹不断扩展会导致机械部件疲劳断裂。对于复杂的机械结构部件,其初始缺陷的形状、大小、数量都是不确定的。这些缺陷形成裂纹的初始分布位置广、不易被检出。同一个结构中存在的多个裂纹会降低结构的剩余强度,甚至造成灾难性的后果。为此,建立了确定性载荷下结构部件产生多裂纹的概率模型、以及随机载荷下结构部件产生多裂纹的概率模型。在随机载荷方面,从宏观和微观两个方面描述了载荷历程,提出了载荷水平、载荷频度均未知时,根据监测裂纹扩展确定等效载荷的方法。模型结果与实验结果进行了对比,并分析了易损伤部位的个数和载荷历程对结构部件产生多裂纹的影响。含孔板是工程中一种常见的机械结构。以含孔板为对象,从单孔板到两孔板,用有限元方法分析了共线多裂纹的相互影响规律,根据叠加原理获得了多孔板共线多裂纹应力强度因子的一般表达式。算例显示,此式对孔边对称裂纹和非对称裂纹均有效,应用方便。最后,对于允许出现裂纹的结构,研究了共线多裂纹结构的概率损伤容限,并对含孔板结构进行了概率损伤容限评估。在当量初始裂纹尺寸方面,用区间线性插值方法改进了当量初始裂纹尺寸模型。新模型不受载荷历程的影响,且能适用于含复杂形状裂纹结构的当量初始裂纹尺寸的确定。在失效准则方面,基于塑性区联通失效准则、净截面失效准则、以及断裂韧性失效准则,提出了竞争失效判据。整个概率损伤容限分析过程不仅有较完备的可靠性分析,且能应用于恒幅载荷下和变幅载荷下共线多裂纹结构的概率损伤容限评估。
彭兆春[10]（2017）在《基于疲劳损伤累积理论的结构寿命预测与时变可靠性分析方法研究》文中指出随着航空航天、轨道交通、船舶海洋、机械制造等工业技术水平的提高,现代机械装备正逐步向大型化、高速化和高性能方向发展。许多机械装备关键零构件或结构的服役环境复杂,运行条件恶劣,导致各类破坏事故频繁发生。腐蚀、磨损和疲劳是机械结构破坏的主要表现形式,其中以疲劳破坏尤为突出。针对长期承受交变循环载荷作用的机械结构,疲劳断裂是其最主要的失效模式,占机械结构失效总数的50%90%。疲劳破坏具有很强的隐蔽性和突发性,破坏前无明显的征兆,对机械装备的安全运行构成了严重威胁,一旦发生破坏易于造成重大事故和生命财产损失。机械装备零构件或结构的疲劳寿命及其可靠性是制约装备整机寿命和系统可靠性水平的关键因素。因此,精确地预测和评估机械结构的寿命和可靠性,是确保其在服役期内安全、可靠运行的重要保障,对合理制定维修决策和健康管理计划,最大限度地发挥装备的使用价值,提高经济效益和抗疲劳设计等方面均具有重要的理论价值和现实意义。由于疲劳失效过程的复杂性和随机性,传统的寿命预测理论和可靠性分析方法还不够完善,仍存在诸多尚未解决的难题和不足。针对此,本文以有限寿命设计方法和疲劳损伤累积理论为基础,深入开展疲劳损伤失效机理、寿命预测技术以及可靠性分析方法的研究,采用机械装备关键零构件的金属材料试件和焊接结构件的疲劳试验数据进行模型和方法验证,使现有疲劳分析理论日臻完善,拓展其应用范围。论文主要研究内容和成果如下:（1）提出了考虑载荷相互作用效应的疲劳损伤等效法则与剩余寿命预测方法。针对变幅加载载荷历程效应的复杂性以及Miner法则的内在缺陷,从损伤累积的角度出发,系统地研究了载荷加载顺序及载荷交互效应的作用机制。根据疲劳失效的“二元判据”,引入了疲劳损伤状态的概念定性地表征材料的受损程度。针对传统损伤等效方法的缺陷,提出了考虑载荷相互作用效应的疲劳损伤等效法则。在此基础上,结合韧性耗散模型,建立了改进型剩余寿命预测模型,该模型能综合考虑载荷顺序及载荷间交互作用对损伤发展和疲劳寿命的影响。（2）提出了基于疲劳驱动能损伤参数的非线性损伤累积模型与剩余寿命预测方法。针对传统损伤变量在描述上难以揭示失效过程能量耗散的本质,以疲劳驱动力模型为基础,运用能量准则,提出了一种描述疲劳失效全过程的驱动能损伤参数。从失效的能耗过程出发,建立了以驱动能耗散为状态参量的疲劳损伤定量方法和非线性损伤累积模型。在此基础上,运用损伤等效原理,推导出剩余寿命预测模型表达式以及考虑载荷相互作用效应的改进模型,并通过试验设计研究了两种模型的典型非线性特征。（3）提出了基于动态剩余S-N曲线与材料记忆性能退化的修正线性损伤累积准则。针对非线性损伤理论计算量大的缺陷以及Miner法则在工程应用上的优势,从剩余寿命和S-N曲线的角度出发,研究了动态剩余S-N曲线和材料记忆性能的退化规律,通过引入材料记忆退化参数定量地表征动态剩余S-N曲线的斜率比,提出了一种修正的线性损伤累积准则。该准则保留了传统Miner法则形式上的简易性,便于疲劳损伤定量分析和寿命估算。通过对比三种线性损伤模型并结合试验设计,详细阐述了四种模型存在的共有属性以及线性损伤增长行为。（4）提出了基于双线性损伤累积理论的概率模型以及时变疲劳可靠性分析方法。疲劳失效是一个损伤不断累积的动态过程,传统的基于静态的可靠性分析方法无法体现载荷历程的时变特征,而基于动态的可靠性分析方法难以揭示失效过程裂纹萌生和裂纹扩展的两阶段特性。针对此,以双线性损伤累积理论为依据,分别在正态分布和对数正态分布假设下,构建了概率损伤累积模型。在此基础上,运用应力-强度干涉理论,建立了基于“累积损伤-临界损伤”时变可靠度模型,实现了疲劳全寿命周期内的可靠度预测。
二、结构元件疲劳断裂可靠性分析的新方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、结构元件疲劳断裂可靠性分析的新方法（论文提纲范文）
（1）设置悬挂吊车平板网架结构的疲劳载荷谱及疲劳寿命研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外疲劳问题的研究进展 |
| 1.2.1 疲劳问题研究回顾与现状 |
| 1.2.2 疲劳寿命评估研究 |
| 1.2.3 疲劳载荷谱研究 |
| 1.2.4 疲劳可靠性研究 |
| 1.3 网架结构疲劳问题的研究进展 |
| 1.3.1 网架结构疲劳性能的研究进展 |
| 1.3.2 网架结构疲劳研究存在的问题 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 设置悬挂吊车网架结构的应力实测与有限元分析 |
| 2.1 网架结构的基本概况 |
| 2.2 网架结构受力分析 |
| 2.2.1 基本设计参数 |
| 2.2.2 有限元模型建立 |
| 2.2.3 计算结果分析 |
| 2.3 网架结构的应力实测方案 |
| 2.3.1 应力测点布置 |
| 2.3.2 数据采集系统 |
| 2.3.3 应变传感器安装 |
| 2.3.4 现场测试与数据采集 |
| 2.4 网架结构的应力实测数据分析 |
| 2.4.1 吊车空载运行工况 |
| 2.4.2 吊车负重运行工况 |
| 2.4.3 吊车组合作业工况 |
| 2.4.4 吊车起吊和卸载工况 |
| 2.4.5 吊车刹车制动工况 |
| 2.4.6 邻跨吊车作业工况 |
| 2.5 吊车荷载作用下网架结构的有限元分析 |
| 2.5.1 网架结构的悬挂吊车荷载效应 |
| 2.5.2 吊车荷载的计算与模拟 |
| 2.5.3 有限元分析及验证 |
| 2.5.4 吊重增大后网架结构的应力分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 设置悬挂吊车网架结构的疲劳载荷谱编制与理论分析 |
| 3.1 疲劳载荷数据的测取 |
| 3.2 载荷谱编制对象的确定 |
| 3.3 载荷数据处理与统计分析 |
| 3.3.1 载荷时间历程的压缩处理 |
| 3.3.2 载荷时间历程的平稳性检验 |
| 3.3.3 基于雨流计数法的统计计数 |
| 3.3.4 载荷幅均值的概率分布及检验 |
| 3.4 疲劳载荷谱的编制 |
| 3.4.1 极值荷载的确定 |
| 3.4.2 二维载荷谱编制 |
| 3.4.3 程序载荷谱编制 |
| 3.5 网架结构疲劳应力频值谱的理论分析 |
| 3.5.1 吊车载荷现场调查与统计分析 |
| 3.5.2 疲劳应力的数值计算与分析 |
| 3.5.3 网架结构的疲劳应力频值谱 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 螺栓球节点中M30 高强螺栓的疲劳性能试验研究 |
| 4.1 M30 高强螺栓的常幅疲劳性能试验 |
| 4.1.1 疲劳试件设计 |
| 4.1.2 高强螺栓的材料性能 |
| 4.1.3 试验设备及方法 |
| 4.1.4 试验结果与分析 |
| 4.1.5 疲劳失效机理分析 |
| 4.1.6 高周疲劳损伤模型 |
| 4.1.7 试验结果与规范值对比 |
| 4.2 M30 高强螺栓的变幅疲劳性能试验 |
| 4.2.1 疲劳试件 |
| 4.2.2 试验加载方案 |
| 4.2.3 变幅疲劳试验结果 |
| 4.2.4 变幅疲劳损伤 |
| 4.2.5 变幅疲劳S-N曲线 |
| 4.3 M30 高强螺栓欠拧的常幅疲劳性能试验 |
| 4.3.1 试验设计 |
| 4.3.2 试验加载方案 |
| 4.3.3 疲劳破坏形式 |
| 4.3.4 试验结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 螺栓球节点中高强度螺栓连接的疲劳寿命评估 |
| 5.1 高强螺栓的应力集中系数 |
| 5.1.1 V型切口的应力集中系数 |
| 5.1.2 高强螺栓应力集中的有限元分析 |
| 5.1.3 高强螺栓的应力集中系数 |
| 5.1.4 高强螺栓应力集中系数的参数分析 |
| 5.1.5 高强螺栓的疲劳缺口系数 |
| 5.2 S-N曲线法 |
| 5.2.1 光滑试件的S-N曲线估算 |
| 5.2.2 平均应力对疲劳寿命的影响 |
| 5.2.3 缺口效应对疲劳强度的影响 |
| 5.2.4 基于S-N曲线法的高强螺栓疲劳寿命评估 |
| 5.2.5 修正的S-N曲线法 |
| 5.3 局部应力应变法(LSA) |
| 5.3.1 概述 |
| 5.3.2 基于LSA的高强螺栓疲劳寿命评估 |
| 5.3.3 修正的局部应力应变法 |
| 5.4 损伤容限设计法(DTDM) |
| 5.4.1 应力强度因子和断裂韧性 |
| 5.4.2 疲劳裂纹扩展速率模型 |
| 5.4.3 高强螺栓裂纹扩展参数确定 |
| 5.4.4 基于DTDM的高强螺栓疲劳寿命评估 |
| 5.5 三种疲劳寿命评估方法对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 设置悬挂吊车网架结构的疲劳寿命及可靠性分析 |
| 6.1 基于累积损伤理论的网架结构疲劳寿命评估 |
| 6.1.1 焊接空心球节点连接的疲劳寿命评估 |
| 6.1.2 螺栓球节点高强螺栓连接的疲劳寿命评估 |
| 6.1.3 考虑吊车荷载增大后网架结构的疲劳寿命评估 |
| 6.2 基于累积损伤理论的网架结构疲劳可靠性分析 |
| 6.2.1 网架结构的疲劳极限状态方程 |
| 6.2.2 随机变量的概率分布特性 |
| 6.2.3 疲劳可靠度指标的计算方法 |
| 6.2.4 设置悬挂吊车的网架结构疲劳可靠度分析 |
| 6.2.5 考虑吊车运行频率增长的网架结构疲劳可靠度分析 |
| 6.2.6 考虑吊车荷载增大的网架结构疲劳可靠度分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（2）考虑认知不确定性的风力发电机可靠性分析与维护决策研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 风力发电技术 |
| 1.2.2 多状态可靠性理论 |
| 1.2.3 视情维护策略 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本文主要结构 |
| 第二章 风力发电机可靠性分析与维护决策基础理论 |
| 2.1 故障模式、影响及危害性分析 |
| 2.1.1 FMECA方法概述 |
| 2.1.2 FMECA方法分析步骤 |
| 2.1.3 FMECA方法的技术要点 |
| 2.2 通用生成函数方法 |
| 2.2.1 多状态可靠性理论基础 |
| 2.2.2 通用生成函数 |
| 2.3 模糊理论 |
| 2.3.1 模糊集的基本概念 |
| 2.3.2 隶属度函数的确定 |
| 2.3.3 三角模糊数 |
| 2.3.4 扩展原理 |
| 2.4 马尔可夫决策过程概述 |
| 2.4.1 马尔可夫过程 |
| 2.4.2 马尔可夫决策过程 |
| 2.4.3 Bellman方程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 风力发电机主传动系统FMECA |
| 3.1 兆瓦级风力发电机功能结构 |
| 3.2 主传动系统功能结构分析 |
| 3.2.1 主轴系统结构功能分析 |
| 3.2.2 齿轮箱系统结构功能分析 |
| 3.2.3 联轴器系统结构功能分析 |
| 3.3 主传动系统FMECA分析的相关定义 |
| 3.3.1 主传动系统约定层次与可靠性框图 |
| 3.3.2 主传动系统假设条件、故障判据和系统编码 |
| 3.4 主轴系统FMECA |
| 3.4.1 主轴系统FMECA分析的相关定义 |
| 3.4.2 主轴系统失效分析 |
| 3.5 齿轮箱系统FMECA |
| 3.5.1 齿轮箱系统FMECA的相关定义 |
| 3.5.2 齿轮箱系统失效分析 |
| 3.6 联轴器系统FMECA |
| 3.6.1 联轴器系统FMECA的相关定义 |
| 3.6.2 联轴器系统失效分析 |
| 3.7 主传动系统薄弱环节 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 基于模糊通用生成函数的风力发电机可靠性评估 |
| 4.1 模糊通用生成函数 |
| 4.1.1 模糊通用生成函数定义 |
| 4.1.2 基于模糊通用生成函数的系统可靠性评估 |
| 4.2 兆瓦级风力发电机系统各单元的状态定义 |
| 4.3 兆瓦级风力发电机系统结构函数 |
| 4.4 兆瓦级风力发电机系统可靠性评估实例 |
| 4.4.1 参数设置 |
| 4.4.2 计算结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 考虑认知不确定性的风力发电机维护决策优化 |
| 5.1 基于马尔可夫决策过程的维护决策优化 |
| 5.1.1 多状态系统退化过程建模 |
| 5.1.2 多状态系统维护决策建模 |
| 5.2 模糊马尔可夫决策过程 |
| 5.2.1 模糊马尔可夫决策过程定义 |
| 5.2.2 模糊马尔可夫决策过程求解 |
| 5.3 基于模糊马尔可夫决策过程的风力发电机维护决策优化 |
| 5.3.1 模型建立 |
| 5.3.2 模型求解 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间参加的科研项目与取得的成果 |
（3）多失效模式下工业机器人驱动器可靠性分析与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 工业机器人及其驱动器发展现状 |
| 1.2.1 工业机器人发展现状 |
| 1.2.2 驱动器发展现状 |
| 1.3 多失效模式与失效相关可靠性研究现状 |
| 1.4 研究内容与结构安排 |
| 第二章 工业机器人驱动器失效模式与失效机理 |
| 2.1 工业机器人概述 |
| 2.1.1 工业机器人的工作原理与分类 |
| 2.1.2 工业机器人的结构 |
| 2.2 工业机器人驱动器概述 |
| 2.2.1 工业机器人驱动器类型与特点 |
| 2.2.2 电气驱动器结构模块与各模块关系 |
| 2.2.3 电气驱动器系统可靠性模型 |
| 2.3 工业机器人电气驱动器主要失效模式与失效机理 |
| 2.3.1 电气驱动器的主要失效模式 |
| 2.3.2 驱动器主要失效模式的失效机理 |
| 2.3.3 影响电气驱动器失效的主要因素 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 多失效模式相关下的工业机器人驱动器可靠性分析 |
| 3.1 基于Kriging模型的可靠性分析方法 |
| 3.1.1 Kriging模型 |
| 3.1.2 AK-MCS方法 |
| 3.1.3 AK-SYS方法 |
| 3.2 多重响应高斯过程模型方法 |
| 3.2.1 MRGP模型 |
| 3.2.2 MRGP方法流程 |
| 3.2.3 MRGP方法主动学习过程 |
| 3.3 MRGP方法与AK-MCS、AK-SYS方法的验证与比较 |
| 3.4 多失效模式相关下驱动器的可靠性建模与分析 |
| 3.4.1 基于MRGP方法多失效模式相关下驱动器可靠性模型的构建 |
| 3.4.2 多失效模式相关下驱动器失效概率的估计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 工业机器人驱动器可靠性灵敏度分析 |
| 4.1 全局灵敏度分析的定义 |
| 4.2 全局灵敏度分析的一般方法 |
| 4.3 基于MRGP模型的可靠性灵敏度分析方法 |
| 4.3.1 全局灵敏度指标 |
| 4.3.2 分析方法实施流程 |
| 4.4 基于MRGP模型的工业机器人驱动器灵敏度分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 工业机器人驱动器可靠性设计优化 |
| 5.1 可靠性优化与算法 |
| 5.1.1 现代优化算法的原理特点与比较 |
| 5.1.2 群体智能与粒子群优化算法 |
| 5.1.3 遗传算法的基本运算流程 |
| 5.2 PTH优化模型构建 |
| 5.2.1 PTH的结构模型及其应力分析 |
| 5.2.2 典型PTH的寿命预计模型 |
| 5.2.3 PTH优化的目标函数与约束条件 |
| 5.3 PTH优化及结果分析 |
| 5.3.1 PTH优化过程与结果 |
| 5.3.2 PTH优化结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间参加的科研项目与取得的成果 |
（4）采煤机永磁半直驱截割传动系统动态特性及可靠性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题背景及研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 目前存在的问题 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 2 温度效应下齿轮副动力学分析 |
| 2.1 齿轮扭振动力学模型 |
| 2.2 齿轮动力学特性分析 |
| 2.3 齿轮传动系统混沌控制 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 截割部关键零部件动载荷及强度分析 |
| 3.1 传动系统外部激励分析 |
| 3.2 齿轮动载荷分析 |
| 3.3 齿轮动态应力统计分析 |
| 3.4 齿轮剩余强度分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 截割传动系统动态可靠性分析 |
| 4.1 齿轮动态可靠性研究 |
| 4.2 可靠性的系统参数分析 |
| 4.3 失效相关下传动系统动态可靠性 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 齿轮传动系统实验与仿真 |
| 5.1负载突变模拟实验 |
| 5.2 齿轮加载振动测试 |
| 5.3 齿轮副瞬态动力学仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（5）潜水器用钛合金材料疲劳裂纹扩展可靠性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 金属疲劳现象研究概况 |
| 1.2.2 基于累积疲劳损伤的理论方法 |
| 1.2.3 疲劳裂纹扩展理论的研究概况 |
| 1.2.4 保载-疲劳裂纹扩展理论的研究概况 |
| 1.2.5 疲劳可靠性的发展概况 |
| 1.3 本论文主要研究内容与创新点 |
| 1.3.1 本文研究内容与方法 |
| 1.3.2 本文主要创新点 |
| 第2章 疲劳可靠性理论及分析方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 疲劳可靠性理论 |
| 2.2.1 可靠性理论及分析流程 |
| 2.2.2 结构功能函数 |
| 2.2.3 可靠性指标 |
| 2.2.4 可靠性模型 |
| 2.3 疲劳可靠性分析方法 |
| 2.3.1 一次二阶矩法 |
| 2.3.2 响应面法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 新型钛合金疲劳裂纹扩展改进模型参数的统计分布特征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 新型钛合金化学成分及材料性能特点 |
| 3.2.1 化学成分试验 |
| 3.2.2 新型钛合金材料力学性能 |
| 3.3 新型钛合金材料的疲劳裂纹扩展速率试验研究 |
| 3.3.1 新型钛合金疲劳裂纹扩展速率试验 |
| 3.3.2 疲劳裂纹扩展速率试验结果的对比分析 |
| 3.4 疲劳裂纹扩展模型不确定因素及参数分析 |
| 3.4.1 改进的Mc Evily疲劳裂纹扩展模型 |
| 3.4.2 不确定性参数分析 |
| 3.5 改进的Mc Evily模型参数的统计分布特征 |
| 3.5.1 基于正态分布的参数拟合 |
| 3.5.2 基于威布尔分布的参数拟合 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 新型钛合金基于疲劳裂纹扩展模型的可靠性 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于Paris裂纹扩展模型的疲劳可靠性 |
| 4.2.1 极限状态方程的建立 |
| 4.2.2 疲劳可靠性分析 |
| 4.3 基于改进的Mc Evily裂纹扩展修正模型的疲劳可靠性 |
| 4.3.1 极限状态方程的建立 |
| 4.3.2 疲劳可靠性分析 |
| 4.3.3 可靠性参数敏感性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 新型钛合金基于保载-疲劳裂纹扩展模型的可靠性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 新型钛合金保载-疲劳裂纹扩展速率试验 |
| 5.2.1 新型钛合金保载-疲劳裂纹扩展速率试验 |
| 5.2.2 保载-疲劳裂纹扩展速率试验结果 |
| 5.3 新型钛合金基于保载-疲劳裂纹扩展模型的可靠性 |
| 5.3.1 保载-疲劳裂纹扩展模型 |
| 5.3.2 极限状态方程的建立 |
| 5.3.3 保载-疲劳可靠性分析 |
| 5.3.4 可靠性参数敏感性分析 |
| 5.4 裂纹扩展模型的可靠性对比分析 |
| 5.4.1 不同应力比下的可靠性 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（6）探究起重机械疲劳断裂可靠性分析的新进展（论文提纲范文）
| 1 研究起重机械疲劳断裂可靠性分析新进展的现实意义 |
| 2 起重机械疲劳断裂的成因 |
| 3 起重机械疲劳断裂可靠性分析的新进展 |
| 4 结语 |
（7）基于工况模拟载荷的轿车关键件轻量化设计及可靠性分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 轿车轻量化技术的重要性及发展现状分析 |
| 1.1.1 轿车轻量化技术的背景及重要性 |
| 1.1.2 轿车轻量化技术的发展现状 |
| 1.2 轿车结构轻量化技术的若干难点问题 |
| 1.2.1 材料选择与工艺创新问题 |
| 1.2.2 结构优化设计问题 |
| 1.2.3 可靠性分析与保障问题 |
| 1.3 可靠性分析的基本理论与方法 |
| 1.3.1 可靠性分析的一般概念 |
| 1.3.2 可靠性设计与分析方法 |
| 1.3.3 提高可靠性的方法及可靠性目标的确定 |
| 1.4 轿车结构设计与可靠性分析的CAE技术基础 |
| 1.4.1 静态分析与动态分析CAE技术 |
| 1.4.2 显式分析与隐式分析CAE技术 |
| 1.4.3 有限元单元类型与建模要点 |
| 1.5 研究目标定位与主要研究内容 |
| 1.5.1 研究定位和总体目标 |
| 1.5.2 主要研究内容及章节结构 |
| 第2章 面向轻量化设计与可靠性分析的轿车关键件工况模拟载荷计算理论和方法 |
| 2.1 轿车运行工况载荷的不确定性及其关键件设计载荷依据 |
| 2.1.1 轿车运行工况载荷的不确定性 |
| 2.1.2 轿车关键件设计中的一般载荷依据 |
| 2.2 轿车关键件工况模拟载荷计算方法 |
| 2.2.1 轿车承载传力系统的基本构成及主要传力路径 |
| 2.2.2 基于全正向开发条件下的源载荷强度准则 |
| 2.2.3 强化路面道路工况载荷模拟计算方法 |
| 2.3 面向关键件工况模拟载荷计算的轿车整车仿真建模平台构建方法 |
| 2.3.1 轿车承力关键件及整车仿真建模的柔性共享平台构建原则 |
| 2.3.2 参数化轮胎模型构建 |
| 2.3.3 仿真共享参数库构建 |
| 2.3.4 强化路面仿真建模 |
| 2.4 显式与隐式联合仿真方法 |
| 2.4.1 整车动态仿真的总体思路 |
| 2.4.2 子模型隐式仿真方法 |
| 2.4.3 隐式与显式联合仿真 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于载荷循环迭代的悬架关键件轻量化优化及可靠性分析方法 |
| 3.1 基于载荷循环迭代的悬架关键件轻量化设计流程 |
| 3.1.1 悬架仿真模型建立 |
| 3.1.2 载荷工况分析 |
| 3.1.3 关键件受力分析 |
| 3.1.4 基于载荷循环迭代的轻量化设计流程 |
| 3.2 悬架锻压件结构轻量化参数化优化方法 |
| 3.2.1 悬架锻压件结构轻量化参数化模型 |
| 3.2.2 悬架锻压件轻量化流程与寻优策略 |
| 3.3 悬架关键件的轻量化结构优化 |
| 3.3.1 摆臂轻量化参数优化 |
| 3.3.2 转向节轻量化参数优化 |
| 3.4 基于载荷一致性及载荷循环迭代的悬架关键件可靠性分析 |
| 3.4.1 可靠性分析目标设定与计算方法 |
| 3.4.2 基于载荷一致性及载荷循环迭代的摆臂可靠性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 电驱传动系统中复合结构轻量化设计与基于制造误差的可靠性分析方法研究 |
| 4.1 电驱传动系统关键件的载荷特征及可靠性设计要点 |
| 4.1.1 电驱传动系统的构成及载荷类型与可靠度分配 |
| 4.1.2 电驱传动系统关键件的载荷特征及可靠性设计难点 |
| 4.1.3 密封件的载荷特征及可靠性设计难点 |
| 4.2 基于装配误差的电机主轴的轻量化设计与可靠性分析方法 |
| 4.2.1 电机主轴的结构特征及建模仿真 |
| 4.2.2 电机主轴的轻量化设计及疲劳失效分析 |
| 4.2.3 电机主轴装配误差对疲劳寿命影响分析 |
| 4.3 基于多参数变化的减速箱轻量化设计与可靠性分析方法 |
| 4.3.1 电驱传动减速箱的有限元模型及轻量化设计要点 |
| 4.3.2 减速箱轴的可靠性分析 |
| 4.3.3 电驱传动减速箱的机械可靠性分析 |
| 4.4 基于内压增强的传动半轴的轻量化设计与失效分析 |
| 4.4.1 传动半轴的结构与载荷特征分析 |
| 4.4.2 基于复合结构的传动半轴轻量化设计 |
| 4.4.3 传动半轴的疲劳寿命分析 |
| 4.5 基于刚度匹配性和几何型面匹配性的减速箱的密封系统可靠性分析 |
| 4.5.1 减速箱密封系统的基本构成及几何与力学特征 |
| 4.5.2 基于刚度和公差影响的金属密封面的可靠性分析 |
| 4.5.3 基于刚度和公差影响的油封密封件可靠性分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 典型高强度钢车身骨架复合梁的结构轻量化设计及可靠性分析方法 |
| 5.1 车身的一般结构形式 |
| 5.2 高强度钢车身结构特点分析 |
| 5.2.1 高强钢车身的强度与刚度的矛盾 |
| 5.2.2 高强度钢车身成型工艺与结构设计要求 |
| 5.2.3 高强钢零部件的连接 |
| 5.3 基于波纹板加强结构的车身骨架复合梁轻量化设计 |
| 5.3.1 典型高强度钢车身骨架梁的结构形式与受力变形模式 |
| 5.3.2 波纹板加强结构设计及主要特征参数与仿真建模 |
| 5.3.3 基于波纹板加强结构的车身骨架复合梁的性能分析 |
| 5.4 典型车身骨架梁的可靠性分析 |
| 5.4.1 盒形骨架梁在极限载荷下的变形模式与失效研究 |
| 5.4.2 骨架梁的焊接失效模式研究 |
| 5.4.3 基于设计公差的骨架梁结构失稳模式分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 轻量化样车在强化路面可靠性试验的CAE建模仿真与道路试验验证 |
| 6.1 整车强化路面可靠性试验基本要求及CAE仿真的主要难点 |
| 6.2 基于柔性共享平台的轻量化样车整车动态仿真建模 |
| 6.2.1 车身系统与动力传动系统建模 |
| 6.2.2 底盘系统建模 |
| 6.2.3 联合仿真结果及分析 |
| 6.3 悬架K&C特性试验 |
| 6.4 强化路面可靠性试验 |
| 6.5 强化路面可靠性试验数据处理与分析 |
| 6.6 可靠性试验结果分析及仿真结果对比 |
| 6.6.1 静态测试-K&C特性参数试验与仿真的比较 |
| 6.6.2 静态测试-摆臂应变试验与仿真的比较 |
| 6.6.3 动态工况-车身系统关键参数试验与仿真的比较 |
| 6.6.4 动态工况-摆臂应变试验与仿真的比较 |
| 6.7 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录B 攻读学位期间所参加的科研项目 |
| 致谢 |
（8）行星齿轮传动系统载荷分析与可靠性预测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号清单 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 齿轮传动系统可靠性研究现状 |
| 1.2.1 疲劳可靠性方法研究现状 |
| 1.2.2 齿轮传动系统可靠性研究现状 |
| 1.3 行星齿轮传动偏载研究现状 |
| 1.4 齿轮试验技术研究现状 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 行星齿轮传动特性分析与计算 |
| 2.1 行星齿轮传动的优点 |
| 2.2 行星齿轮传动的发展方向 |
| 2.3 行星齿轮传动的偏载计算 |
| 2.4 齿轮联轴器 |
| 2.5 均载机构的选择原则 |
| 2.6 行星齿轮传动的运动学计算 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 齿轮失效分析与应力计算准则 |
| 3.1 齿轮载荷特性与载荷影响因素分析 |
| 3.2 轮齿弯曲疲劳失效 |
| 3.2.1 失效机理分析 |
| 3.2.2 齿根最大弯曲应力计算 |
| 3.3 齿面接触疲劳失效 |
| 3.3.1 滚动接触疲劳 |
| 3.3.2 滑滚接触疲劳 |
| 3.3.3 齿面剥落 |
| 3.3.4 齿面最大接触应力计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 直升机行星齿轮传动系统偏载分析与载荷计算 |
| 4.1 某直升机减速器简介 |
| 4.2 齿轮啮合频数计算 |
| 4.3 齿根弯曲应力计算 |
| 4.4 行星齿轮传动系统载荷状态分析与计算 |
| 4.4.1 均载分析 |
| 4.4.2 偏载分析 |
| 4.5 轮齿载荷分析与计算 |
| 4.6 载荷的等效转化 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 风电齿轮传动系统载荷特性分析与计算 |
| 5.1 风电设备的载荷特性分析 |
| 5.2 某大型风电齿轮传动系统简介 |
| 5.3 齿轮载荷的分析与计算 |
| 5.4 载荷历程的线性转换 |
| 5.5 等效恒幅循环应力计算 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 齿轮疲劳试验 |
| 6.1 试验设备的选用 |
| 6.1.1 脉动加载轮齿弯曲疲劳试验设备 |
| 6.1.2 功率流封闭式齿轮旋转试验设备 |
| 6.2 试验设备的功能分析 |
| 6.2.1 工作原理 |
| 6.2.2 锥面摩擦加载器 |
| 6.2.3 加载扭矩与运转扭矩的关系 |
| 6.3 齿轮试样的基本要求 |
| 6.4 齿轮弯曲疲劳试验 |
| 6.4.1 试验设备参数 |
| 6.4.2 齿轮试样参数 |
| 6.4.3 加载扭矩的确定 |
| 6.4.4 轮齿失效的监测与判据 |
| 6.4.5 试验方法与数据处理 |
| 6.5 齿面接触疲劳试验 |
| 6.5.1 试验目的与设备 |
| 6.5.2 试验方法与数据处理 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 直升机行星齿轮传动系统可靠性预测 |
| 7.1 齿轮与轮齿的概率寿命转化 |
| 7.2 转化思想有效性验证 |
| 7.3 可靠性模型的建立 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 大型风电齿轮传动系统疲劳可靠性预测 |
| 8.1 疲劳可靠性加权平均算法 |
| 8.2 风电齿轮传动系统运动学计算 |
| 8.3 齿轮传动系统可靠性预测模型 |
| 8.4 本章小结 |
| 第9章 总结与展望 |
| 9.1 主要创新点 |
| 9.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（9）机械结构部件疲劳断裂概率方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 机械结构部件疲劳性能测试 |
| 1.2.1.1 P-S-N曲线测试 |
| 1.2.1.2 概率疲劳极限测试 |
| 1.2.2 机械结构部件裂纹扩展研究 |
| 1.2.2.1 应力强度因子的求解方法 |
| 1.2.2.2 多裂纹干涉 |
| 1.2.3 概率损伤容限评估方法研究 |
| 1.2.3.1 初始缺陷尺寸 |
| 1.2.3.2 失效准则 |
| 1.2.3.3 可靠性 |
| 1.3 研究内容 |
| 第2章 疲劳试验方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 概率疲劳寿命曲线测试新方法 |
| 2.2.1 样本集聚原理 |
| 2.2.2 逐渐缩小区间搜索方法 |
| 2.2.3 疲劳寿命曲线拟合 |
| 2.2.4 验证与分析 |
| 2.2.4.1 试验验证 |
| 2.2.4.2 搜索速度分析 |
| 2.3 概率疲劳极限测试新方法 |
| 2.3.1 试验方法 |
| 2.3.2 数据处理方法 |
| 2.3.2.1 概率分布拟合 |
| 2.3.2.2 概率分布检验 |
| 2.3.2.3 概率疲劳极限计算 |
| 2.3.3 试验验证与对比分析 |
| 2.3.3.1 试验验证 |
| 2.3.3.2 对比分析 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 多部位损伤结构疲劳寿命评估 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 应力-强度干涉模型的统计平均意义 |
| 3.3 确定性载荷下多部位损伤结构疲劳寿命评估 |
| 3.3.1 确定性载荷下简单结构的可靠度模型 |
| 3.3.2 确定性载荷下多部位损伤结构的可靠度模型 |
| 3.4 随机载荷下多部位损伤结构疲劳寿命评估 |
| 3.4.1 随机载荷下简单结构的可靠度模型 |
| 3.4.2 随机载荷下多部位损伤结构的可靠度模型 |
| 3.5 模型分析 |
| 3.5.1 模型影响因素 |
| 3.5.2 模型对比 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 结构部件产生多裂纹的概率分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 确定性载荷下结构部件产生多裂纹的概率 |
| 4.2.1 当量初始裂纹尺寸 |
| 4.2.2 疲劳裂纹长度与当量初始裂纹尺寸的关系 |
| 4.2.3 确定性载荷下简单结构产生一个裂纹的概率模型 |
| 4.2.4 确定性载荷下结构部件产生多裂纹的概率模型 |
| 4.3 随机载荷下结构部件产生多裂纹的概率模型 |
| 4.3.1 观测法确定等效载荷 |
| 4.3.1.1 两阶段观测法 |
| 4.3.1.2 单阶段观测法 |
| 4.3.1.3 等效载荷的确定 |
| 4.3.2 宏观载荷和微观载荷不确定下结构部件产生多裂纹的概率模型 |
| 4.3.2.1 宏观载荷确定微观载荷不确定下结构部件产生多裂纹的概率模型 |
| 4.3.2.2 宏观载荷和微观载荷都不确定下结构部件产生多裂纹的概率模型 |
| 4.4 模型验证与分析 |
| 4.4.1 试验验证 |
| 4.4.2 模型分析 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 含孔板共线多裂纹的相互影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 单孔板孔边两侧裂纹的应力强度因子 |
| 5.2.1 有限元模型 |
| 5.2.2 孔边两侧对称裂纹的应力强度因子 |
| 5.2.3 孔边两侧非对称裂纹的应力强度因子 |
| 5.3 两孔板共线多裂纹的相互影响 |
| 5.3.1 裂纹间距效应 |
| 5.3.2 裂纹长度效应 |
| 5.3.3 孔径效应 |
| 5.4 多孔板共线多裂纹的相互影响 |
| 5.4.1 三孔板共线多裂纹的相互影响 |
| 5.4.2 多孔板共线多裂纹的相互影响 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 共线多裂纹结构概率损伤容限分析及其在含孔板结构上的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 共线多裂纹结构概率损伤容限分析 |
| 6.2.1 伪随机数 |
| 6.2.2 当量初始裂纹尺寸模型的改进 |
| 6.2.2.1 疲劳极限和疲劳裂纹扩展门槛值的随机抽样 |
| 6.2.2.2 当量初始裂纹尺寸的求解 |
| 6.2.2.3 试验验证 |
| 6.2.3 裂纹扩展分析 |
| 6.2.3.1 共线多裂纹应力强度因子 |
| 6.2.3.2 疲劳裂纹扩展速率 |
| 6.2.4 共线多裂纹结构竞争失效判据 |
| 6.3 含孔板结构概率损伤容限评估 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的论着、获奖情况及发明专利等项 |
| 作者从事科学研究和学习经历的简历 |
（10）基于疲劳损伤累积理论的结构寿命预测与时变可靠性分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号及缩略语 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 疲劳与抗疲劳设计 |
| 1.2.1 疲劳研究发展概况 |
| 1.2.2 疲劳断裂失效机理 |
| 1.2.3 抗疲劳设计方法 |
| 1.3 疲劳寿命预测方法 |
| 1.4 疲劳损伤累积理论与疲劳可靠性分析 |
| 1.4.1 疲劳损伤累积理论研究现状 |
| 1.4.2 结构疲劳可靠性分析方法 |
| 1.4.3 存在的不足和问题 |
| 1.5 论文主要研究工作 |
| 第二章 考虑载荷相互作用效应的疲劳损伤等效与寿命预测 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 载荷加载顺序效应的阐释 |
| 2.3 考虑载荷相互作用效应的疲劳损伤等效法则 |
| 2.4 改进型疲劳损伤累积模型与剩余寿命预测 |
| 2.5 算例分析 |
| 2.5.1 两级加载下模型验证 |
| 2.5.2 多级加载下模型验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于疲劳驱动能损伤参数的非线性损伤累积与寿命预测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 疲劳驱动力模型及其缺陷 |
| 3.3 基于疲劳驱动能损伤参数的非线性损伤累积模型 |
| 3.3.1 疲劳驱动能损伤参数 |
| 3.3.2 疲劳驱动能损伤变量与剩余寿命预测模型 |
| 3.4 模型改进与典型非线性行为分析 |
| 3.5 算例分析 |
| 3.5.1 两级加载下模型验证 |
| 3.5.2 多级加载下模型验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于动态剩余S-N曲线与材料记忆退化的线性损伤累积与寿命预测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 动态剩余S-N曲线与材料记忆退化行为分析 |
| 4.3 修正线性损伤累积模型 |
| 4.4 模型对比与线性损伤行为分析 |
| 4.4.1 三种典型的线性损伤法则 |
| 4.4.2 线性损伤行为分析 |
| 4.5 算例分析 |
| 4.5.1 两级加载下模型验证 |
| 4.5.2 多级加载下模型验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 概率双线性损伤累积建模与时变疲劳可靠性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 两阶段线性疲劳损伤累积理论 |
| 5.2.1 Grover-Manson双线性损伤法则 |
| 5.2.2 两阶段线性损伤累积的阐释 |
| 5.3 基于双线性损伤累积的概率模型 |
| 5.3.1 正态分布下概率损伤累积建模 |
| 5.3.2 对数正态分布下概率损伤累积建模 |
| 5.4 时变疲劳可靠性分析 |
| 5.4.1 正态分布下时变可靠度模型 |
| 5.4.2 对数正态分布下时变可靠度模型 |
| 5.5 算例分析 |
| 5.5.1 正态分布下时变疲劳可靠度模型验证 |
| 5.5.2 对数正态分布下时变疲劳可靠度模型验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
四、结构元件疲劳断裂可靠性分析的新方法（论文参考文献）
- [1]设置悬挂吊车平板网架结构的疲劳载荷谱及疲劳寿命研究[D]. 邱斌. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]考虑认知不确定性的风力发电机可靠性分析与维护决策研究[D]. 黄土地. 电子科技大学, 2021
- [3]多失效模式下工业机器人驱动器可靠性分析与优化[D]. 王弘毅. 电子科技大学, 2020(01)
- [4]采煤机永磁半直驱截割传动系统动态特性及可靠性研究[D]. 陈家俊. 中国矿业大学, 2020(01)
- [5]潜水器用钛合金材料疲劳裂纹扩展可靠性研究[D]. 赵春阳. 江苏科技大学, 2020(03)
- [6]探究起重机械疲劳断裂可靠性分析的新进展[J]. 林喆柯. 中国设备工程, 2019(11)
- [7]基于工况模拟载荷的轿车关键件轻量化设计及可靠性分析方法研究[D]. 胡红舟. 湖南大学, 2019(07)
- [8]行星齿轮传动系统载荷分析与可靠性预测方法研究[D]. 李铭. 东北大学, 2018(01)
- [9]机械结构部件疲劳断裂概率方法研究[D]. 白鑫. 东北大学, 2017(07)
- [10]基于疲劳损伤累积理论的结构寿命预测与时变可靠性分析方法研究[D]. 彭兆春. 电子科技大学, 2017(01)