哈工大 有限元方法

機(jī)械可靠性劉亞欣規(guī)格嚴(yán)格、功夫到家欲講授的知識概述可靠性的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)可靠性的特征量可靠性設(shè)計(jì)

(應(yīng)力~強(qiáng)度干涉模型和可靠度計(jì)算)第一部分機(jī)械可靠性概述可靠性設(shè)計(jì)概述可靠性設(shè)計(jì)概述可靠性是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)?？煽啃蚤L期以來是人們設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品時(shí)的一個(gè)追求目標(biāo)。但是將可靠性作為設(shè)計(jì)制造中的定量指標(biāo)的歷史卻還不長，相關(guān)技術(shù)也尚不成熟，工作也不普及。一、可靠性發(fā)展簡史第二次世界大戰(zhàn)：可靠性問題突出的時(shí)期；上世紀(jì)五十年代：開始系統(tǒng)地進(jìn)行可靠性研究，主要的工作是由美國軍事部門展開?？煽啃栽O(shè)計(jì)概述一、可靠性發(fā)展簡史

1952年，美國軍事部門、工業(yè)部門和有關(guān)學(xué)術(shù)部門聯(lián)合成立了“電子設(shè)備可靠性咨詢組”—AGREE小組。（AdvisoryGrouponReliabilityofElectronicEquipment）

1957年提出了《電子設(shè)備可靠性報(bào)告》(AGREE報(bào)告)該報(bào)告首次比較完整地闡述了可靠性的理論與研究方向。從此，可靠性工程研究的方向才大體確定下來。可靠性設(shè)計(jì)概述一、可靠性發(fā)展簡史可靠性設(shè)計(jì)概述除美國以外，還有前蘇聯(lián)、日本、英國、法國、意大利等一些國家，也相繼從50年代末或60年代初開始了有組織地進(jìn)行可靠性的研究工作。本階段工作的特點(diǎn)：研究的問題較多集中于針對電器產(chǎn)品；確定可靠性工作的規(guī)范、大綱和標(biāo)準(zhǔn)；組織學(xué)術(shù)交流等。一、可靠性發(fā)展簡史可靠性設(shè)計(jì)概述在上世紀(jì)60年代后期，美國約40％的大學(xué)設(shè)置了可靠性工程課程。目前美國等發(fā)達(dá)國家的可靠性工作比較成熟，其標(biāo)志性的成果是阿波羅登月計(jì)劃的成功。一、造可靠籮性發(fā)筋展簡科史可靠菜性設(shè)阻計(jì)概翠述國內(nèi)晉的可芝靠性工作糟起步蔽較晚棉，上絲式世紀(jì)50年代零末和60年代哄初在碌原電正子工偵業(yè)部么的內(nèi)啊部期坡刊有沙介紹鄙國外持可靠傭性工臉作的瓣報(bào)道追。發(fā)展頁最快銅的時(shí)卸期是矩上世權(quán)紀(jì)80年代口初期，出幣版了縱大量來的可抬靠性衣工作吐專著夢、國寨家制職定了延一批德可靠是性工裁作的香標(biāo)準(zhǔn)非、各噴學(xué)校鴉由大體量的籮人投含入可泊靠性撐的研旅究。概述2一、叉可靠急性發(fā)彈展簡漆史可靠花性設(shè)共計(jì)概宇述許多譯工業(yè)癢部門驅(qū)將可拾靠性仰工作鑰列在扎了重提要的寸地位壇。如庸原航殲空工纏業(yè)部些明確略規(guī)定混，凡燦是新酒設(shè)計(jì)閘的產(chǎn)逼品或患改型福的產(chǎn)雜品，友必須疫提供炕可靠仁性評露估與蹦分析塵報(bào)告猜才能希進(jìn)行雁驗(yàn)收樹和鑒黑定。但國味內(nèi)的售可靠愁性工殘作曾判在90年代衣初落莫入低垃谷，在匯這方券面開磚展工娛作的誼人很絹少，等學(xué)術(shù)資成果落也平肢平。林主要結(jié)的原為因是純可靠定性工瞇作很鄉(xiāng)豐難做有，出裕成果武較慢日。概述2一、戶可靠源性發(fā)條展簡監(jiān)史可靠承性設(shè)佛計(jì)概服述但在板近些滾年，頸可靠起性工避作有蠅些升芹溫，搬這次是升溫的的動拆力主跪要來罪源于大企業(yè)朋對產(chǎn)輝品質(zhì)狐量的伯重視慕，比悔較理菌智。目前誓國內(nèi)爭的可稿靠性章工作抱仍在董一個(gè)窯低水明平上陜徘徊蛛，研著究的膨成果禿多，加實(shí)用猛的方患法少幸；研巖究力都量分曲散，網(wǎng)缺乏索長期善規(guī)劃披；學(xué)申術(shù)界萬較混且亂，研低水燦平的警文章鉆隨處雅可見柿，高別水平煌的成者果無州人過瀉問…概述4二、改常規(guī)驕設(shè)計(jì)絕與可董靠性程設(shè)計(jì)常規(guī)腸設(shè)計(jì)內(nèi)中，纏經(jīng)驗(yàn)武性的肯成分即較多骨，如基于蝦安全見系數(shù)怨的設(shè)懲計(jì)。常規(guī)以設(shè)計(jì)榴可通服過下篩式體濁現(xiàn)：計(jì)算碼中，F(xiàn)、l、E、μ、sli忙m等各鳴物理跌量均扶視為扁確定仇性變緞量，安全打系數(shù)S則是一寨個(gè)經(jīng)本驗(yàn)性誤很強(qiáng)獻(xiàn)的系蹈數(shù)。上式擠給出飯的結(jié)江論是怎：若取s≤[s]則安仁全；雞反之異則不嘆安全護(hù)?？煽坷バ栽O(shè)軟計(jì)概獅述概述4應(yīng)該啦說，適上述不觀點(diǎn)管不夠瓜嚴(yán)謹(jǐn)賣。首緒先，商設(shè)計(jì)民中的綁許多蕉物理篇量是菌隨機(jī)績變量漫；基噸于前丸一個(gè)創(chuàng)觀點(diǎn)悄，當(dāng)s≤乒[s]時(shí)，滔未必兆一定餃安全呼，可僵能因虹隨機(jī)旁數(shù)的否存在捐而仍星有不挨安全賴的可安能性客。在常請規(guī)設(shè)濫計(jì)中事，代圍入的戶變量設(shè)是隨裹機(jī)變瞞量的倚一個(gè)甘樣本卵值或賣統(tǒng)計(jì)葛量，抖如均軌值。按概競率的義觀點(diǎn)，當(dāng)μσ=μ[σ倦]時(shí)，倦失方效的撓概率隨為50糾%，是和很不兔安全煙的?？煽克叫栽O(shè)暗計(jì)概消述二、芝常規(guī)辮設(shè)計(jì)既與可石靠性丙設(shè)計(jì)可靠求性設(shè)咽計(jì)概忽述二、窗常規(guī)撈設(shè)計(jì)異與可鏡靠性代設(shè)計(jì)顯然刑有必凝要在時(shí)設(shè)計(jì)弊之中引入避概率俘的觀蘿點(diǎn)，這賓就是概率緩設(shè)計(jì)，是蔽可靠績性設(shè)掠計(jì)的電重要誓內(nèi)容藏。可靠取性設(shè)田計(jì)概攤述二、宇常規(guī)兄設(shè)計(jì)爪與可采靠性堂設(shè)計(jì)概率剖設(shè)計(jì)就是罷要在指原?；⒁?guī)設(shè)敢計(jì)的泛計(jì)算寒中引入嫌隨機(jī)倘變量螞和概候率運(yùn)昂算，給涌出滿購足強(qiáng)回度條駐件（駱安全臣）的撲概率水─可閃靠度姥。機(jī)械省可靠幸性設(shè)麻計(jì)是處常規(guī)失設(shè)計(jì)斯方法自的進(jìn)潤一步精發(fā)展侵，更曲科學(xué)哨地考開慮各鐵設(shè)計(jì)裕變量窗之間株的關(guān)往系，功是高蜜等機(jī)貪械設(shè)據(jù)計(jì)重忘要內(nèi)套容之勺一。三、棒可靠介性工尖作的付意義可靠哀性是什產(chǎn)品獄質(zhì)量拳的一敗項(xiàng)重懷要指菜標(biāo)。重要柴關(guān)鍵勢產(chǎn)品縱的可嬸靠性許問題登突出訊，如允航空瞎航天鮮產(chǎn)品劣；量大新面廣京的產(chǎn)估品，范可靠獨(dú)性與祝經(jīng)濟(jì)逃性密寧切相貿(mào)關(guān)，形如洗這衣機(jī)者等；高可推靠性蝴的產(chǎn)非品，魯市場疼的競扯爭力袍強(qiáng)；可靠列性設(shè)路計(jì)概壟述四、就可靠串性學(xué)膊科的段內(nèi)容可靠估性基殖礎(chǔ)理秋論：寫數(shù)學(xué)喪、失意效物亡理學(xué)(疲勞寒、磨酒損、蠕變熱機(jī)理灶）等勻；可靠桃性工遭程：役可靠接性分怎析、商設(shè)計(jì)悅、試芬驗(yàn)、愛使用農(nóng)與維寶護(hù)等酬；可靠真性管而理：牽可靠悼性規(guī)喉劃、蒙評審充、標(biāo)榴準(zhǔn)、丑指標(biāo)刷及可糟靠性敲增長推；固有板可靠訴性：絨由設(shè)尚計(jì)所浮決定生的產(chǎn)挺品固虛有的晝可靠哈性；使用常可靠漫性：雕在特投定的飯使用價(jià)條件黑下產(chǎn)匪品體忌現(xiàn)出涂的可脊靠性耳；可靠遵性設(shè)炒計(jì)概談述概述7五、釘可靠千性工傅作的越特點(diǎn)可靠尖性是自涉及管多種筐科學(xué)眾技術(shù)外的新職興交欲叉學(xué)表科，返涉及版數(shù)學(xué)懷、失齡效物百理學(xué)殲、設(shè)宜計(jì)方猜法與戰(zhàn)方法寒學(xué)、訂實(shí)驗(yàn)皂技術(shù)御、人熊機(jī)工茂程、檢環(huán)境細(xì)工程釘、維求修技就術(shù)、秘生產(chǎn)冬管理保、計(jì)暴算機(jī)綠技術(shù)雕等；可靠涌性工鋸作周紅期長辭、耗搶資大吩，非羅幾個(gè)乳人、舟某一員個(gè)部李門可生以做斤好的保，需悟全行茫業(yè)通棵力協(xié)剩作、較長期倡工作是；可靠氧性設(shè)段計(jì)概臺述概述7目前璃，可禮靠性軌理論刻不盡贊成熟椅，基疲礎(chǔ)差葵、需搖發(fā)展?fàn)?。與其孫他產(chǎn)揭品相駝比機(jī)盜械產(chǎn)止品的售可靠迎性技理術(shù)有劉以下葉特點(diǎn)奏：因設(shè)駐計(jì)安氏全系劇數(shù)較電大而悲掩蓋序了矛限盾，辜機(jī)械之可靠進(jìn)性技今術(shù)落臘后；機(jī)械案產(chǎn)品考的失箱效形濱式多香，可富靠性狼問題逃復(fù)雜魔；機(jī)械母產(chǎn)品伸的實(shí)室驗(yàn)周劍期長煩、耗鑄資大牽、實(shí)宅驗(yàn)結(jié)鑄果的肢可參?？夹札X差；機(jī)械予系統(tǒng)柴的邏仗輯關(guān)為系不耕清晰謙，串閱、并橫聯(lián)關(guān)槍系容壁易混襲淆；可靠坊性設(shè)從計(jì)概駕述五、雄可靠睡性工嚷作的德特點(diǎn)第二援部分可靠社性數(shù)溜學(xué)基確礎(chǔ)一、義概率脂論的魔基本編概念１、軍隨魂機(jī)事京件與錘事件弊間的斜關(guān)系隨機(jī)證事件——丑“不可雕預(yù)言強(qiáng)的事堤件”Ａ＋刃Ｂ、檢ＡＢ——事件煉Ａ或雕事件道Ｂ發(fā)卻生的鐘事件ＡＢＡＢ濃、ＡＢ——事件曠Ａ與峰事件得Ｂ同鎮(zhèn)時(shí)發(fā)苗生的以事件ＡＢ可靠炒性數(shù)神學(xué)基牛礎(chǔ)２、常頻出率與遺概率做Ｎ儉次實(shí)拳驗(yàn)，特隨機(jī)急事件國Ａ共禍發(fā)生智ｎ次贈，則近：隨機(jī)Ａ事件出現(xiàn)的頻率為：隨機(jī)Ａ事件出現(xiàn)的概率為：一、膀概率激論的撈基本榮概念可靠腐性數(shù)顧學(xué)基院礎(chǔ)一、妥概率美論的憐基本耗概念可靠扮性數(shù)彩學(xué)基輪礎(chǔ)３、那概率鳥運(yùn)算P(未AB替)=喚P(限B)慚P(烤A│漸B)堤=赴P(蒜A)轉(zhuǎn)P(博B│赴A)若P(音A著│B謝)=樸P(太A)，則A與B相互脈獨(dú)立耳，且P(者AB地)=差P(壞A)星P(龜B)P(奇A+隔B)右=P繼(A賭)+書P(砍B)－P(贈AB加)若P(誼AB運(yùn))=０，緊則A與B互不輸相容認(rèn)，且P(庭A＋B)洋=P肢(A蠻)＋P(泳B)ＡＢＡＢ可靠倉性數(shù)退學(xué)基肢礎(chǔ)二、腫隨機(jī)繡變量：表示枝隨機(jī)鬼試驗(yàn)炭結(jié)果戒的一劉個(gè)變稼量。例1：某設(shè)紐奉備處次于正皇常，閃稱為釘“1”，稀非正襪常，推稱為禿“0”。討論敲該設(shè)備圍到底榆什么猾狀態(tài)降？事李先無剝法判仁斷，淘只有練實(shí)際志運(yùn)行琴后知侵道。摔故引魂進(jìn)變楚量XX=0當(dāng)設(shè)塘備失混效1當(dāng)設(shè)披備正企常運(yùn)農(nóng)行故稱X為隨艙機(jī)變辣量，適因?yàn)槲财渲慌朴袃升g種可言能，詳稱二項(xiàng)急離散夸隨機(jī)船變量?？煽拷傩詳?shù)追學(xué)基是礎(chǔ)二、蜓隨機(jī)趁變量：離散謀型隨機(jī)奏變量齒：若隨機(jī)摟變量X只可壯能取短有限蔬個(gè)或蘭可列劃個(gè)值。例如，二蹤蝶項(xiàng)分球布，紗泊松洞分布(P抽oi奇ss宰o(hù)n像d貓is曉tr叼ib績ut愛io卡n)和幾間何分腿布(G憐eo座me凈tr賴y非di爪st躬ri同bu英ti罷on辜)等都吹是常調(diào)見離鳴散隨抗機(jī)變陰量分糟布。連續(xù)遠(yuǎn)型隨嚷機(jī)變百量：隨機(jī)肺變量X可以逝取某拼個(gè)[a，b]或等旦某個(gè)它區(qū)間證的一最切值鉛。如忘燈泡戲的壽借命、球顧客逃買東柔西排曬隊(duì)等掠待的均時(shí)間匠等?？煽拷樾詳?shù)屬學(xué)基紅礎(chǔ)二、諒隨機(jī)界變量：例2：10傭00軸承謠，隨銹機(jī)抽種出60個(gè)，衡分10組進(jìn)總行壽諸命測購試。括實(shí)驗(yàn)夜結(jié)果布：組序試驗(yàn)數(shù)平均壽命x106次1102.82104.63103.84109.05103.46100.2用隨準(zhǔn)機(jī)變勸量T表示叨壽命愉，T可取0~∞任是意值籍，故咱稱為降連續(xù)五隨機(jī)懇變量刃?？煽克餍詳?shù)警學(xué)基桐礎(chǔ)二、己隨機(jī)襲變量：既然顛零件痰的壽織命為擋隨機(jī)扁變量縣，由糞試驗(yàn)躺結(jié)果懸確定青，有股沒有營規(guī)律防？（比昌如，狐想知捐道壽乒命大綠于5x鏟106的可姨能性誕是多淡少？姨）從概屑率的桂角度拋，必歇然有參規(guī)律都，這涼種規(guī)任律為概賓率分是布函題數(shù)。（理解著為X<這x的可能悲性）在理論器上和盈實(shí)踐圾中刻畫魂隨機(jī)爛變量概率撞分布緒的是概率挖密度扒函數(shù)。（理解什為X=閘x的可能得性）三、概率頃分布丟函數(shù)催與概率番密度聽函數(shù)例：10醒00軸承閣，隨幸機(jī)抽的出60個(gè)，語分10組進(jìn)洞行壽奴命測羞試。英直到幼全部己失效壽命區(qū)間x106次失效數(shù)失效頻率0-1001.1-240.0672.1-380.1333.1-4100.1674.1-580.1335.1-680.1336.1-770.1167.1-870.1168.1-950.0839.1-1030.050總計(jì)60可靠語性數(shù)熔學(xué)基辛礎(chǔ)三、概率坦分布炒函數(shù)派與概率跟密度杜函數(shù)以壽搬命t（失萌效時(shí)青間）學(xué)為橫劣坐標(biāo)淺，失處效數(shù)貪為縱海坐標(biāo)婦畫圖曾?？煽啃匦詳?shù)徑學(xué)基美礎(chǔ)概率暢密度夏函數(shù)三、概率蹈分布床函數(shù)秧與概率概密度拘函數(shù)可靠警性數(shù)艷學(xué)基傻礎(chǔ)1.概率起密度妥函數(shù)三、夾概率厲分布弦與概周率密綢度函劣數(shù)可靠算性數(shù)泛學(xué)基俊礎(chǔ)三、某概率冰分布頑與概俱率密毒度函頭數(shù)可靠盤性數(shù)東學(xué)基研礎(chǔ)2.概率門分布害函數(shù)如何晃理解紐奉？三、春概率盜分布投與概綿率密溫度函革數(shù)可靠體性數(shù)嶺學(xué)基草礎(chǔ)2.概率蛛分布神函數(shù)如何玻理解險(xiǎn)？三、歲概率由分布續(xù)與概晚率密洲度函塊數(shù)可靠縮慧性數(shù)步學(xué)基紫礎(chǔ)2.概率歌分布宴函數(shù)三、概率瘡分布僻函數(shù)臂與概率枯密度搶函數(shù)可靠義性數(shù)爸學(xué)基啄礎(chǔ)概率第分布亡函數(shù)三、概率卸分布撕函數(shù)夾與概率拐密度負(fù)函數(shù)概率姻分布x概率密度函數(shù)可靠遼性數(shù)鉆學(xué)基潑礎(chǔ)小結(jié)理解僚概率鳴密度弓函數(shù)理解梅概率蓋分布轟函數(shù)小結(jié)概率引分布領(lǐng)函數(shù)淚的定花義隨機(jī)脅變量X的分盛布函悔數(shù)F(爸x)潛=P林{X托<=練x}像(鵲-∝褲<x罷<+炭∝)概率擴(kuò)密度任函數(shù)漢是針農(nóng)對連敵續(xù)型娛隨機(jī)美變量者而言共的。小結(jié)X是離滴散型隨機(jī)頭變量概率桑分布遞：P{渠X=輛xk清}=崇pk軍(炒k=哪1,反2,決3…含…)分布至函數(shù)版：F(擊x)單=P濕(X橫<=聾x)遲=∑次pk（xk怨<=鳳x）相關(guān)負(fù)期望獻(xiàn)：E(技x)虎=∑拴xk列*p鍋k小結(jié)X是連賢續(xù)型隨機(jī)況變量概率艱密度解：f(錢x)王(夸-∝哄<x喚<+梨∝)分布捏函數(shù)窩：F(溫x)幅=P痛(X徒≤x叮)=滋∫序f(搜x)廚dx（-∝到x的積譽(yù)分）擴(kuò)展揭：分紋布函德數(shù)的近其似求枝法1、給蘭出數(shù)廚組da蠶ta的頻數(shù)指表的命殺令為土：[N到,X慢]=稠hi碧st放(d如at劑a,鉛k)此命比令將錦區(qū)間[m影in盾(d拘at蠶a)蠢,m耳ax泳(d竹at鍬a)招]分為k個(gè)小喬區(qū)間但（缺懼省為10），嘴返回賽數(shù)組da銳ta落在它每一蘿個(gè)小前區(qū)間績的頻足數(shù)N和每釋一個(gè)色小區(qū)峰間的買中點(diǎn)X.2、描煮繪數(shù)鴉組da獄ta的頻數(shù)梳直方賢圖的命贊令為刮：hi射st焰(d翅at免a,魚k)頻攤數(shù)畏直染方珍圖破的道描我繪例：一道露工序瘋用自況動化付車床凈連續(xù)嚷加工垮某種達(dá)零件脹，由瀉于刀送具損我壞等約會出脾現(xiàn)故煩障.故障先是完帆全隨沫機(jī)的緞，并羅假定賓生產(chǎn)偏任一載零件斯時(shí)出艦現(xiàn)故勵障機(jī)蕩會均漆相同.工作倆人員滲是通芹過檢踢查零廈件來頌確定狼工序睬是否猛出現(xiàn)燙故障凱的.現(xiàn)積棉累有10負(fù)0次故限障紀(jì)灑錄，架故障骨出現(xiàn)趕時(shí)該潮刀具責(zé)完成褲零件介數(shù)：45鏈9得3漁62即62嫁4應(yīng)5均42收50璃9且5娛84蠅43著3直7賽48曾8用15融50的561磁2升4環(huán)52綱43腫4咸9德82漠64括0畢7婚42雅56奧5拘7械06隙5役93死68秒092糞6回6榮53據(jù)16踐4啊4敗87支73屑4濫6單08滾42壁8枝1君15槐3駱5效93組84習(xí)452鍋7順5理52愉51是3孫7拿81求47候4漆3伯88慈82艦4恭5影38顆8消62句65良977張5秩8遵59乖75柔5正4川9概69絞7恩5饅15打62效8宿9墳54注7曉71博60億940平2崇9買60宴88逐5棒6砌10鵲29學(xué)2夏8精37蹲47面3屯6梨77凡3序58標(biāo)63生869貼9躲6以34雕55傲5滲5科70逗84務(wù)4法16眉60積6恭1搬06德2北4忘84波12跡044溉7遮6掠54膀56接4論3宮39盜28象0蛛2已46問68肯7異5費(fèi)39筐7診90恐58疲162德1而7倘24開53舌1贊5疤12伸57倡7僵4昏96械46舍8帆4殼99先5羽44哲64鐮576收4智5叫58界37姑8何7掛65弟66仙6西7嘉63壟21賤7庫7準(zhǔn)15帶3篩10土85污1試觀屑察該勻刀具醬出現(xiàn)松故障為時(shí)完閣成的已零件烤數(shù)屬趕于哪曠種分從布.解1、數(shù)編據(jù)輸對入2、作辦頻數(shù)文直方夢圖hi主st爺(x餅,1童0)3、分態(tài)布的站正態(tài)耍性檢型驗(yàn)no撇rm明pl峽ot課(x渠)（看鉗起來止刀具遺壽命強(qiáng)服從樸正態(tài)經(jīng)分布道）（刀黨具壽勻命近