可靠性設(shè)計(jì)的案例
可靠性設(shè)計(jì)、可靠性測試、元器件選型、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、微觀設(shè)計(jì)
以上六個章節(jié)的內(nèi)容都包括在了《電路可靠性設(shè)計(jì)與元器件選型》的課程中，思維方法論和知識的結(jié)合為應(yīng)用者開啟了一道心門，“授之以魚不如授之以漁”，何如漁魚兼授？即使因故未能參加者，亦可從字里行間發(fā)掘點(diǎn)滴方法論的內(nèi)容，并自悟用于企業(yè)的技術(shù)和管理實(shí)踐，也將產(chǎn)生不俗的功效來。
本文分享來自原創(chuàng)武曄卿 專長于：系統(tǒng)可靠性技術(shù)規(guī)范、電子元器件選型與電路可靠性設(shè)計(jì)規(guī)范、電子工藝設(shè)計(jì)規(guī)范、軟件可靠性設(shè)計(jì)規(guī)范、研發(fā)微觀管理、機(jī)械設(shè)計(jì)規(guī)范；
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02 為什么固定（確定性）設(shè)計(jì)不嚴(yán)格
固定設(shè)計(jì)或確定性設(shè)計(jì)代表設(shè)計(jì)的所有參數(shù)都是固定的假設(shè)。換句話說，設(shè)計(jì)幾何結(jié)構(gòu)、邊界條件和材料特性都是固定的，并且是完全受控的。當(dāng)然，現(xiàn)實(shí)世界并非如此。當(dāng)通過多次迭代測量材料的性能時，結(jié)果永遠(yuǎn)不會完全相同。
在這種情況下，大多數(shù)設(shè)計(jì)師要么假設(shè)平均值，要么假設(shè)最有可能的情況。一些設(shè)計(jì)師添加了最壞的情況來增加他們的估計(jì)的可信度。這兩種方法都缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性，甚至可能是危險(xiǎn)的。
事實(shí)上，取平均值的情況并沒有考慮所有的情況，例如輸入?yún)?shù)的分布是錯誤。更確切地說，這種情況對應(yīng)于一種許可設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)不足的情況。另一方面，如果我們考慮最壞的情況，設(shè)計(jì)師過于保守，這可能導(dǎo)致使用比必要的材料更多的材料或更高效的產(chǎn)品。后一種情況相當(dāng)于過度設(shè)計(jì)。
03 什么是可靠性設(shè)計(jì)
可靠性設(shè)計(jì)和剛性或確定性設(shè)計(jì)完全相反。在這種情況下，假設(shè)所有或一些輸入?yún)?shù)相對于某些概率定律而變化。例如，考慮的不是幾何圖形的固定尺寸，而是該尺寸的一系列值。
類似地，不考慮所使用的材料特性，例如固定的材料強(qiáng)度，而是考慮一系列強(qiáng)度值。然后，目標(biāo)是評估設(shè)計(jì)的概率響應(yīng)，將其與規(guī)范進(jìn)行比較，并得出設(shè)計(jì)的可靠性是否符合項(xiàng)目參與者定義的一些基線閾值的結(jié)論。
可靠設(shè)計(jì)也可以在文獻(xiàn)中以其他術(shù)語的形式找到，如基于不確定性量化（UQ）設(shè)計(jì)、概率設(shè)計(jì)、隨機(jī)設(shè)計(jì)或貝葉斯設(shè)計(jì)等。任何旨在解釋差異性傳遞的設(shè)計(jì)。
04 可靠性設(shè)計(jì)的解決方法
可靠性設(shè)計(jì)在科學(xué)和工程領(lǐng)域都不是一門新學(xué)科。事實(shí)上，自從有限元分析（FEA）和六西格瑪方法的發(fā)展和引入以來，該領(lǐng)域就一直存在。另一方面，目前可用于可靠性設(shè)計(jì)的解決方案受到以下限制：
? 需要許多不同的工具
可靠性設(shè)計(jì)需要不同類型的數(shù)值工具來進(jìn)行典型的分析：有限元分析軟件、腳本界面、模擬管理器、數(shù)據(jù)挖掘軟件、可視化軟件和可靠性分析軟件。
展開 機(jī)械可靠性的設(shè)計(jì)方法
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機(jī)械可靠性一般可分為結(jié)構(gòu)可靠性和機(jī)構(gòu)可靠性。結(jié)構(gòu)可靠性主要考慮機(jī)械結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度以及由于載荷的影響使之疲勞、磨損、斷裂等引起的失效；機(jī)構(gòu)可靠性則主要考慮的不是強(qiáng)度問題引起的失效，而是考慮機(jī)構(gòu)在動作過程由于運(yùn)動學(xué)問題而引起的故障。
機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)可分為定性可靠性設(shè)計(jì)和定量可靠性設(shè)計(jì)。所謂定性可靠性設(shè)計(jì)就是在進(jìn)行故障模式影響及危害性分析的基礎(chǔ)上，有針對性地應(yīng)用成功的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品達(dá)到可靠的目的。所謂定量可靠性設(shè)計(jì)就是充分掌握所設(shè)計(jì)零件的強(qiáng)度分布和應(yīng)力分布以及各種設(shè)計(jì)參數(shù)的隨機(jī)性基礎(chǔ)上，通過建立隱式極限狀態(tài)函數(shù)或顯式極限狀態(tài)函數(shù)的關(guān)系設(shè)計(jì)出滿足規(guī)定可靠性要求的產(chǎn)品。
機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)方法是常用的方法，是目前開展機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的一種最直接有效的方法，無論結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)還是機(jī)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)都是大量采用的常用方法。可靠性定量設(shè)計(jì)雖然可以按照可靠性指標(biāo)設(shè)計(jì)出滿足要求的恰如其分的零件，但由于材料的強(qiáng)度分布和載荷分布的具體數(shù)據(jù)目前還很缺乏，加之其中要考慮的因素很多，從而限制其推廣應(yīng)用，一般在關(guān)鍵或重要的零部件的設(shè)計(jì)時采用。
機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)由于產(chǎn)品的不同和構(gòu)成的差異，可以采用的可靠性設(shè)計(jì)方法有：
1.預(yù)防故障設(shè)計(jì)
機(jī)械產(chǎn)品一般屬于串聯(lián)系統(tǒng).要提高整機(jī)可靠性,首先應(yīng)從零部件的嚴(yán)格選擇和控制做起。例如，優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)件和通用件；選用經(jīng)過使用分析驗(yàn)證的可靠的零部件；嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)的選擇及對外購件的控制；充分運(yùn)用故障分析的成果，采用成熟的經(jīng)驗(yàn)或經(jīng)分析試驗(yàn)驗(yàn)證后的方案。
2.簡化設(shè)計(jì)
在滿足預(yù)定功能的情況下，機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)力求簡單、零部件的數(shù)量應(yīng)盡可能減少，越簡單越可靠是可靠性設(shè)計(jì)的一個基本原則，是減少故障提高可靠性的最有效方法。但不能因?yàn)闇p少零件而使其它零件執(zhí)行超常功能或在高應(yīng)力的條件下工作。
展開 機(jī)械產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)方法評述
一、前言
一個產(chǎn)品的可靠性是通過設(shè)計(jì)、制造直至使用的各個階段的共同努力才得以保證的?！?em>設(shè)計(jì)”奠定產(chǎn)品可靠性的基礎(chǔ)，“制造”實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)目標(biāo)，“使用”則是驗(yàn)證和維持產(chǎn)品可靠性目標(biāo)。任一環(huán)節(jié)的疏忽都會影響產(chǎn)品的可靠性水平，尤其是設(shè)計(jì)階段的可靠性保證更為重要。
二、應(yīng)用可靠性工程理論指導(dǎo)產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)
可靠性設(shè)計(jì)，實(shí)質(zhì)上是指在設(shè)計(jì)開發(fā)階段運(yùn)用各種技術(shù)和方法，預(yù)測和預(yù)防產(chǎn)品在制造和使用過程中可能發(fā)生的各種偏差、隱患和故障，保證設(shè)計(jì)一次成功的過程。日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JISZ8115-1981 《可靠性術(shù)語》將可靠性設(shè)計(jì)定義為“賦予產(chǎn)品可靠性為目的的設(shè)計(jì)技術(shù)”。這種設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)者考慮一般的設(shè)計(jì)特性如應(yīng)力、重量、外結(jié)構(gòu)等方面外，還須正確評價(jià)在整個壽命周期內(nèi)可能發(fā)生的環(huán)境條件和材料性能等變化對產(chǎn)品可靠性的影響，采取事前預(yù)防措施，保證定性或定量可靠性目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
為了實(shí)施產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)，必須提高設(shè)計(jì)人員預(yù)測和預(yù)防故障的能力，除了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)外，還要采用各種分析、預(yù)測和保證產(chǎn)品可靠性的方法和原則。 “可靠性工程”技術(shù)，就是應(yīng)此需求發(fā)展起來的以解決可靠性為出發(fā)點(diǎn)的一門新興學(xué)科，它提出了一套指導(dǎo)產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、預(yù)測、分析和評估的方法和技術(shù)，這些方法和各產(chǎn)品的固有專業(yè)技術(shù)結(jié)合，能以較少的費(fèi)用，設(shè)計(jì)出所要求的可靠性。
三、機(jī)械類產(chǎn)品可靠性特點(diǎn)
在應(yīng)用可靠性工程技術(shù)的理論和方法時，應(yīng)注意機(jī)械類和電子類產(chǎn)品的可靠性問題的差別（見表 1 ）。可靠性工程技術(shù)起源于電子領(lǐng)域，現(xiàn)已頒發(fā)的一些可靠性設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和分析方法或標(biāo)準(zhǔn)，大都是根據(jù)電子產(chǎn)品故障多屬隨機(jī)性、壽命服從指數(shù)分布等特點(diǎn)制定的。這些方法或標(biāo)準(zhǔn)對機(jī)械類產(chǎn)品不完全適宜，因?yàn)闄C(jī)械產(chǎn)品的零部件大多是耗損性失效為主；零部件的故障和連接、維修、使用方式密切相關(guān)，可靠性建模很困難；而且，機(jī)械零部件一般都是為特定用途設(shè)計(jì)，通用性不強(qiáng)，不易積累共用數(shù)據(jù)。
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線束工程師：談?wù)勂嚲€束可靠性設(shè)計(jì)與案列
所謂可靠性指的是產(chǎn)品在規(guī)定的條件下、規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。可靠性是設(shè)計(jì)出來的、生產(chǎn)出來的、管理出來的。
1 線束可靠性設(shè)計(jì)內(nèi)容
線束可靠性指的整車線束在車輛使用過程中保證各個電器功能正常工作的能力。
提高線束的可靠性，可以在線束的設(shè)計(jì)、制作、裝配、運(yùn)輸和使用等各個環(huán)節(jié)貫徹可靠性的要求。
可靠性設(shè)計(jì)是線束可靠性的基礎(chǔ)，其中包含：
? 保險(xiǎn)、繼電器、導(dǎo)線選型設(shè)計(jì)
? 布線和固定點(diǎn)設(shè)計(jì)
? 線束防護(hù)、防磨設(shè)計(jì)
? 連接器可靠性設(shè)計(jì)
? 電磁兼容性設(shè)計(jì)
? 防火設(shè)計(jì) ? 防水設(shè)計(jì) ? 防震設(shè)計(jì)
2 線束可靠性設(shè)計(jì)案例
線束防火設(shè)計(jì)要轉(zhuǎn)化成定性和定量的要求，利用熱仿真分析工具，將線束布置位置和耐溫等級都量化。利用FCI工具將線束間隙和距離量化到mm尺寸的要求。設(shè)計(jì)預(yù)防：線束設(shè)計(jì)菜譜-線束布置間隙要求熱仿真分析。
自燃的可能因素很多：有電氣（短路、過流、接觸不良）、漏油、烤燃等等。
設(shè)計(jì)預(yù)防：線束設(shè)計(jì)菜譜-線束布置間隙要求。
毛細(xì)作用的影響：
結(jié)論：水進(jìn)入導(dǎo)線后，在毛細(xì)管作用 下在導(dǎo)線內(nèi)進(jìn)行蔓延，進(jìn)而造成線束腐蝕。
熱縮管防水性能試驗(yàn)-氣密性
為了防止水進(jìn)入導(dǎo)線，提高熱縮管 防水性能尤其重要。
設(shè)計(jì)預(yù)防：工藝設(shè)計(jì)要望書-熱縮管安裝要求。
車身隱形水道的影響：
插件應(yīng)避免布置在隱形水道處。
氧傳感器呼吸的影響：
氧傳感器插件要密封防水，避免布置在可能被淋雨的位置。
設(shè)計(jì)預(yù)防：線束防水要件書-插件位置要求（整車隱形水道分析）。
展開 [可靠性軟件介紹]可靠性、維修性和安全性工程設(shè)計(jì)分析Isograph
Isograph 軟件的一個顯著特性就是將各軟件工具的功能、設(shè)計(jì)分析信息、分析流程等有機(jī)地集成在一起。
功能集成
Isograph 軟件集成了以下可靠性、維修性、綜合保障分析工作內(nèi)容：
※ Reliability Prediction －可靠性預(yù)計(jì)
※ Maintainability Prediction －維修性預(yù)計(jì)（ MTTR 預(yù)計(jì)）
※ Reliability Block Diagram －可靠性框圖
※ FMEA / FMECA －故障模式、影響及危害性分析
※ Fault Tree Analysis －故障樹分析
※ Event Tree Analysis －事件樹分析
※ Markov Analysis －馬爾可夫過程分析
※ Reliability-Centred Maintenance －以可靠性為中心的維修工作分析
※ Hazop Analysis －風(fēng)險(xiǎn)性及可行性分析
※ Weibull Analysis －威布爾故障數(shù)據(jù)分析
※ LccWare －壽命周期費(fèi)用分析
※ AvSim －高級仿真分析
項(xiàng)目集成
※ 系統(tǒng)、分系統(tǒng)、設(shè)備、部件、組件、元器件的統(tǒng)一分析和管理
※ 支持工程項(xiàng)目的分離與合并
※ 自動實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品中各層次單元的數(shù)據(jù)傳遞關(guān)系
※ 最大限度地保證可靠性設(shè)計(jì)分析工作與產(chǎn)品研制狀態(tài)的一致性
數(shù)據(jù)集成
※ 通過數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)鏈接技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成
※ 軟件內(nèi)部的數(shù)據(jù)鏈接由系統(tǒng)自動實(shí)現(xiàn)
※ 軟件與外部接口的數(shù)據(jù)鏈接由用戶自由指定
展開 螺旋管簧的可靠性魯棒設(shè)計(jì)
螺旋管簧的可靠性魯棒設(shè)計(jì)
螺旋管簧的可靠性魯棒設(shè)計(jì)
張義民, 賀向東, 劉巧伶
(吉林大學(xué)南嶺校區(qū)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院,吉林長春130025)
摘要:在可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與可靠性靈敏度分析方法的基礎(chǔ)上,討論了螺旋管
簧的可靠性魯棒設(shè)計(jì)問題,提出了可靠性魯棒設(shè)計(jì)的數(shù)值計(jì)算方法. 把可靠性靈
敏度溶入可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)模型之中,將可靠性魯棒設(shè)計(jì)歸結(jié)為滿足可靠性要求
的多目標(biāo)優(yōu)化問題.
關(guān)鍵詞: 螺旋管簧;可靠性優(yōu)化;可靠性靈敏度;魯棒設(shè)計(jì)
展開 鐵道車輛疲勞可靠性設(shè)計(jì)Goodman_Smith圖的繪制與應(yīng)用
研究鐵道車輛疲勞可靠性設(shè)計(jì)Goodman2Smith圖的繪制及其應(yīng)用方法。提出基于中短與長壽命概率疲勞S—N曲線,確定任意可靠性水平的疲勞強(qiáng)度,以及計(jì)算疲勞可靠性設(shè)計(jì)Goodman2Smith圖中轉(zhuǎn)折點(diǎn)坐標(biāo)的全概率方法。研究表明:以車輪旋轉(zhuǎn)一周、疲勞主應(yīng)力交變一次為基本循環(huán)特征,疲勞壽命用行駛里程表示,以萬km為基本單位來繪制鐵道車輛的疲勞可靠性設(shè)計(jì)Goodman2Smith圖較為合理。當(dāng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)壽命和循環(huán)特征與Goodman2Smith圖存在差異時,引入換算系數(shù)進(jìn)行修正;當(dāng)結(jié)構(gòu)部件的疲勞載荷模式與繪制Goodman2Smith圖試樣的試驗(yàn)載荷模式存在差異時,引入折算系數(shù)進(jìn)行修正;當(dāng)結(jié)構(gòu)部件的結(jié)構(gòu)形狀與尺寸、表面質(zhì)量、環(huán)境條件等可能與繪制Goodman2Smith圖的試樣存在差異時,引入相應(yīng)修正系數(shù)進(jìn)行修正;分別給出了上述3種修正系數(shù)的表達(dá)式。并以LZ50鋼疲勞可靠性設(shè)計(jì)Goodman2Smith圖的繪制、修正及其在鐵道車輛車軸設(shè)計(jì)中的應(yīng)用為例,驗(yàn)證了方法的可行性
鐵道車輛疲勞可靠性設(shè)計(jì)Goodman_Smith圖的繪制與應(yīng)用.pdf
展開 機(jī)械結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)安全系數(shù)法機(jī)械設(shè)計(jì)的關(guān)系
在機(jī)械結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者主要從滿足產(chǎn)品使用要求和保證機(jī)械性能要求出發(fā)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。在滿足這兩方面要求的同時，必須利用工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，使產(chǎn)品盡可能可靠，這種設(shè)計(jì)不能回答所涉及產(chǎn)品的可靠程度或發(fā)生故障概率是多少。
當(dāng)設(shè)計(jì)者不能確定設(shè)計(jì)變量和參數(shù)時，為了保證所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)安全可靠，一般情況下在設(shè)計(jì)中引入一個大于1的安全系數(shù)，試圖一次來保證機(jī)械產(chǎn)品不會發(fā)生故障。所以傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法一般也稱“安全系數(shù)法”。
安全系數(shù)法的基本思想是：機(jī)械結(jié)構(gòu)在承受外載荷后，計(jì)算得到的應(yīng)力應(yīng)該小于該結(jié)構(gòu)材料的許用應(yīng)力。
在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，只要安全系數(shù)大于某一根據(jù)實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)規(guī)定的數(shù)值就認(rèn)為是安全的。但安全系數(shù)本身就實(shí)質(zhì)而言，仍是一個“未知”的系數(shù)。安全系數(shù)的概念本身包含著一些無法定量表示的影響因素。不同的設(shè)計(jì)者由于經(jīng)驗(yàn)的差異，其設(shè)計(jì)的結(jié)果有可能偏于保守或危險(xiǎn)，前者會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)尺寸過大，重量過重，費(fèi)用增加，后者則可能使產(chǎn)品故障頻繁，甚至產(chǎn)生嚴(yán)重“機(jī)毀人亡”后果。
從可靠性角度考慮，影響機(jī)械產(chǎn)品故障的各種因素可概括為“應(yīng)力”和“強(qiáng)度”?！皯?yīng)力”大于“強(qiáng)度”時，故障發(fā)生。應(yīng)力包括各種環(huán)境因素，例如：溫度、適度、腐蝕、粒子輻射等。應(yīng)力使一個受多種因素影響的隨機(jī)變量，具有一定的分布規(guī)律。受材料的譏刺惡性能、工藝環(huán)節(jié)的波動和加工精度等的影響，強(qiáng)度也是具有一定分布規(guī)律的隨機(jī)變量。在這種情況下，研究機(jī)械結(jié)構(gòu)的可靠性問題就是機(jī)械概率可靠性設(shè)計(jì)。
一概率論和樹立統(tǒng)計(jì)位理論基礎(chǔ)的可靠性設(shè)計(jì)方法比常規(guī)的安全系數(shù)法更合理，可靠性設(shè)計(jì)能得到所要求的恰如其分的設(shè)計(jì)，能得到較小的零件尺寸、體積和重量，從而節(jié)省原材料、加工時間，可以是所設(shè)計(jì)的零件具有可預(yù)測的壽命和失效概率，而安全系數(shù)則不能。
展開 驅(qū)動鈦絲（SMA）的可靠性設(shè)計(jì)（4）力量設(shè)計(jì)
力量設(shè)計(jì)
力量設(shè)計(jì)還有更多靈活的運(yùn)用，本文限于篇幅，先說到這里。回顧前文1-3節(jié)所述，在做好鈦絲的產(chǎn)品選擇、選型和適配及時間設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，做好力量設(shè)計(jì)，是驅(qū)動鈦絲的可靠性設(shè)計(jì)的前提和保障。
后續(xù)我們將會進(jìn)一步講到驅(qū)動鈦絲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的位移、空間、接觸、模具以及電路設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝控制等要點(diǎn)，歡迎各位持續(xù)關(guān)注。
為了讓驅(qū)動鈦絲在工業(yè)應(yīng)用中切實(shí)落地，我們制作了包括《財(cái)哥說鈦絲》、《驅(qū)動鈦絲（SMA）的可靠性設(shè)計(jì)》、《SMA基礎(chǔ)參數(shù)計(jì)算模型》、《SMA常見10大結(jié)構(gòu)模型》等系列視頻和文章供大家參考，歡迎大家的關(guān)注和交流，請點(diǎn)贊收藏！
鈦絲科技 出 品
作者 財(cái)哥說鈦絲
展開 驅(qū)動鈦絲（SMA）的可靠性設(shè)計(jì)（5）位移設(shè)計(jì)
位移設(shè)計(jì)
本文通過分享、普及鈦絲驅(qū)動技術(shù)的可靠性設(shè)計(jì)，方便大家在機(jī)械電子工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域快速有效的轉(zhuǎn)化為科技成果。
第5節(jié) 位移設(shè)計(jì)
關(guān)于驅(qū)動鈦絲的可靠性設(shè)計(jì)，位移設(shè)計(jì)同樣非常的重要，它反映了工業(yè)化產(chǎn)品的控制穩(wěn)定性和壽命。接下來，我們將位移設(shè)計(jì)從以下幾個方面來闡述：
1、 鈦絲的0點(diǎn)位置設(shè)計(jì)
在上一節(jié)力量設(shè)計(jì)中，我們提到了初始載荷的恢復(fù)不到位的情況。這就是我們在實(shí)際應(yīng)用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，0%的位置和初始載荷的大小存在的0點(diǎn)漂移現(xiàn)象，初始載荷越大，0點(diǎn)漂移值越大（如下表： X坐標(biāo)是初始載荷g ，Y坐標(biāo)是鈦絲收縮率5%對應(yīng)的位移量5mm）。
我們以規(guī)格：?0.15mm，長度100mm為例，結(jié)合表5《表5鈦絲通電加熱收縮力計(jì)算表》，我們提供的初始載荷是128g，那么鈦絲的0點(diǎn)位置就會漂移到-0.4mm位置。鈦絲被拉長了0.4mm，那么它的驅(qū)動位移量，還是5mm，只是整體往后移動了0.4mm。
所以我們在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，需要考慮鈦絲的0點(diǎn)位移的漂移補(bǔ)償設(shè)計(jì)。
不然的話，我們設(shè)計(jì)出來的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，就會出現(xiàn)只有4.5%的驅(qū)動位移量，損失了0.4mm的驅(qū)動位移量。
當(dāng)然，我們也可以把預(yù)設(shè)的長度100mm的鈦絲，換成長度99.6mm的鈦絲，這樣我們可以得到4.95mm的最大位移量。
2、 鈦絲的終點(diǎn)位置設(shè)計(jì)
我們通過試驗(yàn)驗(yàn)證，鈦絲驅(qū)動收縮位移量和壽命是反比關(guān)系。在額定載荷的前提下，在老化測試中驅(qū)動次數(shù)越多，鈦絲驅(qū)動位移逐漸衰減。以0.15mm的鈦絲的測試數(shù)據(jù)為例（見下圖）： X坐標(biāo)是老化次數(shù)（萬次），Y坐標(biāo)是鈦絲收縮率5%對應(yīng)的位移量5mm
由于這根鈦絲經(jīng)歷了漫長的反復(fù)伸縮，發(fā)生了疲勞性的拉長現(xiàn)象。
展開 
直升機(jī)可靠性設(shè)計(jì)與分析工作研究
1 概述
可靠性是決定直升機(jī)效能的重要因素，亦是直升機(jī)質(zhì)量的重要內(nèi)涵，已經(jīng)成為直升機(jī)發(fā)展中引人注目的關(guān)鍵問題。直升機(jī)不但要性能優(yōu)越，而且要壽命長、故障少，使其具有較高的效能及較低的壽命周期費(fèi)用，以獲取最佳的效費(fèi)比。
可靠性技術(shù)是與國民經(jīng)濟(jì)及國防科技密切相關(guān)的學(xué)科，世界各發(fā)達(dá)國家均對此予以高度重視。通過可靠性技術(shù)在直升機(jī)領(lǐng)域中的開展和應(yīng)用，在民用產(chǎn)品與武器裝備的研制中都獲取了巨大效益。可靠性設(shè)計(jì)與分析就是要在直升機(jī)性能、可靠性、費(fèi)用等各方面的要求之間綜合權(quán)衡，從而得到產(chǎn)品的最優(yōu)設(shè)計(jì)，其主要工作項(xiàng)目有可靠性建模、可靠性分配、可靠性預(yù)計(jì)、故障模式及影響分析、故障樹分析及可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則等。
2 可靠性模型
可靠性模型是指系統(tǒng)的可靠性框圖及其數(shù)學(xué)模型，它是進(jìn)行可靠性預(yù)計(jì)與分配的基礎(chǔ)。可靠性框圖表示系統(tǒng)中各部分之間的可靠性邏輯關(guān)系，建立各級產(chǎn)品可靠性模型的目的是估算、評價(jià)產(chǎn)品的可靠性，定量計(jì)算系統(tǒng)可靠性指標(biāo)?；?em>可靠性模型一般為串聯(lián)模型，串聯(lián)模型是指組成系統(tǒng)的所有單元中任一發(fā)生故障都會導(dǎo)致整個系統(tǒng)故障。串聯(lián)模型的可靠性框圖為：
數(shù)學(xué)模型為：
式中
——系統(tǒng)的可靠度
——第i個單元的可靠度
若各單元的壽命分布為指數(shù)分布，即
則
——系統(tǒng)的故障率 系統(tǒng)的平均無故障時間為：
可見串聯(lián)系統(tǒng)中各單元的壽命為指數(shù)分布時，系統(tǒng)的壽命也服從指數(shù)分布。
3 可靠性分配 3.1 目的及方法
可靠性分配，就是根據(jù)任務(wù)書中規(guī)定的系統(tǒng)可靠性指標(biāo)，制定出各分系統(tǒng)或元器件的可靠性指標(biāo)，使設(shè)計(jì)人員明確其設(shè)計(jì)要求，并研究實(shí)現(xiàn)其要求的可能性及辦法。
要進(jìn)行可靠性分配，必須首先明確設(shè)計(jì)目標(biāo)與限制條件。隨著目標(biāo)及限制條件不同，可靠性分配方法也不同，一般分為等分法、比例組合法和評分分配法等。
展開 4 鈦絲驅(qū)動技術(shù)（NiTiDrivetech）的可靠性設(shè)計(jì)-力量的設(shè)計(jì)
所以，我們需要設(shè)計(jì)更大的驅(qū)動余量 ?Fq，來滿足我們產(chǎn)品的可靠性需求
?Fq=Fq-(F2+ Fn + Fnn)>0
5、力量設(shè)計(jì)常見問題及總結(jié)
鈦絲驅(qū)動的力量設(shè)計(jì)不當(dāng)，容易出現(xiàn)這些問題：
（1）初始載荷F1偏低，容易導(dǎo)致驅(qū)動機(jī)構(gòu)恢復(fù)不到位。
（2）初始載荷F1過高，容易導(dǎo)致驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動余量?Fq不足，造成產(chǎn)品批量穩(wěn)定性不夠。
（3）執(zhí)行后的載荷力量F2高于鈦絲的驅(qū)動力Fq，容易導(dǎo)致驅(qū)動機(jī)構(gòu)執(zhí)行不到位或壽命偏短。
（4）驅(qū)動機(jī)構(gòu)阻力Fn較大，容易導(dǎo)致驅(qū)動機(jī)構(gòu)執(zhí)行響應(yīng)慢或壽命偏短。
（5）外在因素帶來的阻力Fnn過大，導(dǎo)致的?Fq余量不足，容易出現(xiàn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)不穩(wěn)定，時好時壞。
因此，設(shè)計(jì)合理的初始荷載F1及執(zhí)行荷載F2，并留足驅(qū)動余量?Fq是鈦絲驅(qū)動力量設(shè)計(jì)的核心要點(diǎn)，用公式表示為：
(1)F1≥F0+ Fn
(2)F2=F1+?F1
(3)?Fq=Fq-(F2+ Fn + Fnn)>0
大家可以回顧前文1-3章節(jié)所述，在做好鈦絲的選擇、選型和適配及時間設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，做好力量設(shè)計(jì)，是驅(qū)動鈦絲的可靠性設(shè)計(jì)的前提和保障。
作者 財(cái)哥說鈦絲
展開 可靠性設(shè)計(jì)分析軟件PosVim
最近試用了國內(nèi)研發(fā)的一個可靠性設(shè)計(jì)與分析軟件系統(tǒng)，名字叫PosVim。這個系統(tǒng)包含產(chǎn)品可靠性（廣義可靠性）設(shè)計(jì)分析、仿真、試驗(yàn)、數(shù)據(jù)應(yīng)用4大子系統(tǒng)，涵蓋可靠性預(yù)計(jì)、可靠性建模、FMEA、FTA、容差分析（含最壞情況仿真分析）、降額設(shè)計(jì)分析（兼容ECSS標(biāo)準(zhǔn)和GJB35)、可靠性分配、維修性預(yù)計(jì)與分配、測試性建模與分析（兼容多信號模型、仿真）、疲勞壽命分析（具備應(yīng)力壽命分析、拉伸壽命分析、焊接結(jié)構(gòu)疲勞分析、裂紋增長壽命分析、腐蝕疲勞壽命分析）、失效物理仿真分析、故障診斷與壽命預(yù)測分析、保障性仿真、概率風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)、安全研制保障等級分析、多物理環(huán)境建模、加速壽命試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析、加速退化試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析、威布爾分析、數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用等30多個功能模塊，具備故障邏輯分析與故障物理分析、統(tǒng)計(jì)與仿真驗(yàn)證分析、通用與專業(yè)性（如相控陣?yán)走_(dá)等專用模型與方法）設(shè)計(jì)分析、宏觀與微觀分析等多個層面、多個角度的可靠性設(shè)計(jì)分析能力。
下面是他們的PosVim的詳細(xì)介紹材料。國產(chǎn)的，感覺還不錯，非常難得的一個系統(tǒng)。給他們點(diǎn)贊。
PosVim介紹材料.pdf
展開 可靠性仿真是什么梗？一文讀懂可靠性仿真的方法與應(yīng)用
可靠性仿真是充分利用產(chǎn)品現(xiàn)有的功能/性能模型及相關(guān)CAD工具，以系統(tǒng)功能/性能模型為內(nèi)核，以可靠性模型為外殼，聯(lián)合各專業(yè)CAD工具建立綜合集成環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可靠性與性能一體化建模仿真，支持在設(shè)計(jì)階段開展基于仿真的可靠性設(shè)計(jì)、分析與評價(jià)。
可靠性仿真
可靠性仿真的概念
當(dāng)前全球科技水平的不斷提升使得航空航天、軍事裝備等行業(yè)得到空前發(fā)展。高科技產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)復(fù)雜、系統(tǒng)組成龐大、研發(fā)周期長費(fèi)用高、可靠性問題突出。傳統(tǒng)的基于統(tǒng)計(jì)的可靠性設(shè)計(jì)分析方法，與性能設(shè)計(jì)專業(yè)技術(shù)體系不一致，在設(shè)計(jì)過程中難以相互融合，造成可靠性設(shè)計(jì)分析工作往往滯后于性能設(shè)計(jì)分析工作，可靠性設(shè)計(jì)分析難以對產(chǎn)品的設(shè)計(jì)狀態(tài)產(chǎn)生真正影響。同時，傳統(tǒng)的可靠性試驗(yàn)與評估方法需要大量新研產(chǎn)品進(jìn)行試驗(yàn)，往往在研制后期才能開展。通過可靠性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品薄弱環(huán)節(jié)再進(jìn)行設(shè)計(jì)更改，時間周期長并且代價(jià)較大。工程實(shí)踐表明，傳統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)分析與試驗(yàn)評估方法，越來越難滿足高科技產(chǎn)品高可靠長壽命的需求。
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