卓研可靠性設計分析平臺的案例
可靠性設計分析方案淺談
應用背景
隨著科技的飛速發展，現代工程重要裝備的設計與制造正變得越來越復雜。這些裝備往往涉及多個學科的交叉融合，包括機械、電子、控制、軟件等多個領域。隨著集機、電、液等技術于一體的復雜系統朝著高可靠性、長壽命、高成本等方向發展，基于高可靠性的產品優化設計是工業界面臨的重要挑戰。
復雜裝備系統設計時面臨分析工具繁多且接口眾多、上下游數據傳遞無法自動化傳遞，協同效率較低、行業設計經驗/最佳實踐無法標準化重用等問題。與此同時，傳統的工程設計流程往往存在設計周期長、試驗成本高、仿真精度低、可靠性控制成本高。因此，需要打造一款通用軟件平臺將可靠性&優化分析流程進行規范化和組件化集成封裝處理，使工程師在產品設計階段基于大量的仿真分析和試驗驗證就可以確保設計方案在各種工況下的穩定性和可靠性。
解決方案
卓研可靠性設計分析平臺采用數值仿真+可靠性仿真的技術路線，基于數字樣機提供的樣本空間進行多學科優化設計與可靠性仿真分析，軟件支持自研程序、主流CAD/CAE工具軟件的封裝形成一系列專用組件，提供多種流程控制組件，可完成循環、分支等復雜流程的搭建，從而形成面向不同行業、不同專業的復雜仿真流程，并實現流程的自動化執行。
平臺功能
平臺采用數字樣機多學科聯合仿真技術，引入“概率+非概率”可靠性算法和智能優化算法，形成國產自主的“仿真+可靠性+多學科優化+模型驗證”平臺，解決工程重要裝備面臨的設計周期長、試驗成本高、仿真精度低、可靠性優化難等問題。
1、仿真模型庫建設
基于文本模式集成支持批處理方式運行的軟件或程序。
集成方式：通過求解器的輸入文件和輸出文件定義設計參數和響應量；
運行方式：通過批處理腳本運行求解器；
擴展性：通過開放的二次開發接口，支持用戶自定義封裝組件。
展開 [可靠性軟件介紹]可靠性、維修性和安全性工程設計分析Isograph
Isograph 軟件的一個顯著特性就是將各軟件工具的功能、設計分析信息、分析流程等有機地集成在一起。
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容：
※ Reliability Prediction －可靠性預計
※ Maintainability Prediction －維修性預計（ MTTR 預計）
※ 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 －風險性及可行性分析
※ Weibull Analysis －威布爾故障數據分析
※ LccWare －壽命周期費用分析
※ AvSim －高級仿真分析
項目集成
※ 系統、分系統、設備、部件、組件、元器件的統一分析和管理
※ 支持工程項目的分離與合并
※ 自動實現產品中各層次單元的數據傳遞關系
※ 最大限度地保證可靠性設計分析工作與產品研制狀態的一致性
數據集成
※ 通過數據共享和數據鏈接技術實現數據集成
※ 軟件內部的數據鏈接由系統自動實現
※ 軟件與外部接口的數據鏈接由用戶自由指定
展開 可靠性設計分析案例分享
本案例通過有限元分析軟件建立QX機構動作性能分析模型，結合失效機理開展可靠性分析，定量計算該機構可靠度，并以可靠度為優化目標，開展該機構參數的優化設計，提升QX系統性能可靠性。
物理模型示意圖
仿真模型
分析流程
試驗設計結果
靈敏度分析結果
代理模型結果
單元可靠性計算結果
優化設計結果
探討更多可靠性設計分析方案：
http://jsform3.com/web/formview/66390a0a75a03c2416365eef
展開 元王RDS精益設計與仿真可靠性管控平臺新品發布會于28日成功舉辦！
盛夏七月，眾所期待的元王RDS精益設計與仿真可靠性管控平臺新品發布會于28日在會展中心9號館B會議室盛大舉行。
此次發布會以“精益設計與仿真——通向高可靠性產品的橋梁”為主題，梁賢博士全面介紹了深圳市有限科技有限公司和元王RDS精益設計與仿真平臺，并展示了元王RDS案例，讓在座的嘉賓深刻理解了RDS仿真平臺的原理和其為行業所解決的痛點問題。
在自由提問環節，現場的嘉賓向有限元技術總監李冬生先生提出了許多針對性的技術問題，熱烈而有序，思想的交鋒，信息的交流，讓現場的交流迸發出智慧的火花。來自相關行業的精英和媒體出席了此次發布會盛典。
本次元王RDS發布會順利落下帷幕，主要內容有企業簡介、RDS精益設計與仿真平臺介紹、RDS案例展示、現場提問四個環節。
深圳市有限元科技有限公司運營副總 梁賢博士
深圳市有限元科技有限公司技術總監 李冬生先生
嘉賓提問環節
RDS精益設計與仿真平臺
優秀的設計是造就高品質、高可靠性產品的前提。適應于工業4.0的產品生命周期核心要素是精益設計與可靠性管控。
有限元科技開發了一套精益設計與仿真--可靠性管控平臺，整合了設計與仿真過程，數字化國標、行標、企標等設計規則，通過大數據支撐，實現風險自動識別，失效模式自動檢驗，自動化仿真分析，實現對產品相關的數據、技術內容、設計工具、仿真工具的一體化集成管理技術。
RDS設計驗證的實現原理
RDS的應用范圍主要在產品的設計、性能驗證中。在產品的設計階段輔助CAD建模、CAE仿真。
RDS是通用共性技術，應用于全行業，廣泛存在于產品的設計與研發環節。
展開 
可靠性設計分析軟件PosVim
最近試用了國內研發的一個可靠性設計與分析軟件系統，名字叫PosVim。這個系統包含產品可靠性（廣義可靠性）設計分析、仿真、試驗、數據應用4大子系統，涵蓋可靠性預計、可靠性建模、FMEA、FTA、容差分析（含最壞情況仿真分析）、降額設計分析（兼容ECSS標準和GJB35)、可靠性分配、維修性預計與分配、測試性建模與分析（兼容多信號模型、仿真）、疲勞壽命分析（具備應力壽命分析、拉伸壽命分析、焊接結構疲勞分析、裂紋增長壽命分析、腐蝕疲勞壽命分析）、失效物理仿真分析、故障診斷與壽命預測分析、保障性仿真、概率風險評價、安全研制保障等級分析、多物理環境建模、加速壽命試驗設計分析、加速退化試驗設計分析、威布爾分析、數據挖掘應用等30多個功能模塊，具備故障邏輯分析與故障物理分析、統計與仿真驗證分析、通用與專業性（如相控陣雷達等專用模型與方法）設計分析、宏觀與微觀分析等多個層面、多個角度的可靠性設計分析能力。
下面是他們的PosVim的詳細介紹材料。國產的，感覺還不錯，非常難得的一個系統。給他們點贊。
PosVim介紹材料.pdf
展開 《隨機結構系統可靠性分析與優化設計》
內容提要
本書以現代可靠性理論為基礎，系統闡述了隨機結構系統（如大型桁架、框架、板架、梁板及薄壁結構等）的可靠性分析及基于可靠性的優化設計的基本理論和方法。給出的理論公式側重于工程上的應用，盡量略繁瑣的推導，并有數值例題及專題研究加以說明。
本書可供從事可靠性與優化設計的研究人員，從事工程結構分析與設計的工程技術人員，以及大專院校相關專業的教師、研究生和本科生使用。
航空發動機葉片振動可靠性分析及優化設計
按產生推進動力的原理不同飛行器的發動機又可分為間接反作用力發動機和直接反作用力發動機兩類
航空發動機葉片振動可靠性分析及優化設計.doc
直升機可靠性設計與分析工作研究
1 概述
可靠性是決定直升機效能的重要因素，亦是直升機質量的重要內涵，已經成為直升機發展中引人注目的關鍵問題。直升機不但要性能優越，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用，以獲取最佳的效費比。
可靠性技術是與國民經濟及國防科技密切相關的學科，世界各發達國家均對此予以高度重視。通過可靠性技術在直升機領域中的開展和應用，在民用產品與武器裝備的研制中都獲取了巨大效益。可靠性設計與分析就是要在直升機性能、可靠性、費用等各方面的要求之間綜合權衡，從而得到產品的最優設計，其主要工作項目有可靠性建模、可靠性分配、可靠性預計、故障模式及影響分析、故障樹分析及可靠性設計準則等。
2 可靠性模型
可靠性模型是指系統的可靠性框圖及其數學模型，它是進行可靠性預計與分配的基礎。可靠性框圖表示系統中各部分之間的可靠性邏輯關系，建立各級產品可靠性模型的目的是估算、評價產品的可靠性，定量計算系統可靠性指標。基本可靠性模型一般為串聯模型，串聯模型是指組成系統的所有單元中任一發生故障都會導致整個系統故障。串聯模型的可靠性框圖為：
數學模型為：
式中
——系統的可靠度
——第i個單元的可靠度
若各單元的壽命分布為指數分布，即
則
——系統的故障率 系統的平均無故障時間為：
可見串聯系統中各單元的壽命為指數分布時，系統的壽命也服從指數分布。
3 可靠性分配 3.1 目的及方法
可靠性分配，就是根據任務書中規定的系統可靠性指標，制定出各分系統或元器件的可靠性指標，使設計人員明確其設計要求，并研究實現其要求的可能性及辦法。
要進行可靠性分配，必須首先明確設計目標與限制條件。隨著目標及限制條件不同，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 航天器熱控系統的可靠性設計與分析
針對國內外航天器熱控制、熱管理技術的發展現狀,在詳細調研各種航天器熱控系統組成原理與功能實現方式的基礎上,從可靠性的角度出發,歸納、總結了航天器熱控系統中串聯、并聯、表決、儲備四種常見的可靠性設計模式及其相應的可靠性分析計算模型,介紹了其在空間站、月球探測
航天器熱控系統的可靠性設計與分析.pdf
直升機質量可靠性信息管理系統分析與設計
主要職責是：制定型號質量可靠性相關管理辦法、程序、工作細則和頂層文件；組織擬制質量可靠性管理文件，總體技術方案論證、質量可靠性設計分析和審查把關，編制工作大綱和技術規范，確定質量可靠性工作項目；組織協助其他承研單位開展質量可靠性設計分析、驗證評價、元器件質量控制和軟件工程化管理等工作；編制工作計劃，實施參與重大節點審查，實施全過程質量可靠性監督控制、質量可靠性問題歸零處理等工作。
圖1 直升機型號研制質量可靠性管理體系示意圖
2 系統需求分析
2.1 質量可靠性工作控制和管理方面的需求
直升機型號質量可靠性方面的計劃、論證和重大技術問題研究，監督、控制、管理直升機整個生命周期過程中的質量可靠性活動和工作的開展。
2.2 型號質量可靠性工作系統運行管理方面的需求
型號研制中質量可靠性工作系統運行管理，推進研制單位、使用單位在直升機型號研制過程中管理活動、研制活動的制度化、規范化、程序化、科學化，推動型號研制過程中質量可靠性的全面貫徹。加強相關單位之間的技術、管理、信息的溝通交流，提高型號研制中的過程控制和質量管理能力。探索解決直升機設計研制過程中存在的性能與質量可靠性之間脫離的現象，推進實現一體化設計，解決設計手段方法不足、管理體系構架不清晰等狀況。
2.3 各方面質量可靠性信息發布、查詢、修改方面的需求
對直升機型號從論證、研制、生產、試驗試飛、使用維護等等各階段的質量可靠性信息進行存儲、維護、分類、統計，形成信息閉環。
圖2 簡化的信息流程圖
2.4 對相關直升機管理機構進行決策支持
建立故障數據庫、失效案例庫等基礎數據庫，為研制、生產環節質量可靠性工作提供原始資料，為進行FMEA和可靠性設計創造條件。
展開 7/30 先進芯片設計中熱效應的可靠性分析
內容簡介：
在先進工藝下，隨著芯片規模與功耗密度的提高，考慮熱效應的可靠性分析成為了Sign-off標準的一環。Ansys通過先進的熱模型提供芯片，封裝和系統聯合的熱分析方案，Ansys已經與各大主流Foundry合作，在熱分析領域處于行業領先地位。
講師簡介：
張書強，Ansys中國半導體事業部技術支持經理。自2010年加入Ansys以來，一直從事芯片-封裝-系統協同設計和協同仿真領域的技術支持工作。主要研究領域：芯片-封裝-系統電源/信號/熱完整性協同仿真分析，芯片功耗噪聲簽核分析。
報名鏈接：http://event.31huiyi.com/1896188284/index?c=jishulink
展開 
隨機波浪載荷作用下導管架平臺動力響應及疲勞可靠性分析
摘要：主要針對波浪載荷作用下導管架式海洋平臺結構的疲勞可靠性進行研究。采用Airy線性波浪理論，將導
管架結構離散成空間梁有限單元結構；在此基礎上采用結構模態分析方法，編程計算了平臺結構在隨機波浪載
荷作用下的位移、速度、加速度和應力隨機響應及其概率統計量。導管架結構疲勞可靠性分析建立在頻域響應的
基礎上，假設結構響應的應力范圍服從Rayleigh分布，利用結構應力傳遞函數得到結構應力響應譜，然后利用
Miner線性累積損傷準則推導出結構疲勞壽命的概率分布函數，并考慮結構疲勞強度影響系數的隨機性，求得結
構在隨機應力譜下給定疲勞壽命時的疲勞可靠性指標。文中所建立方法可用于導管架式平臺結構的疲勞安全評
估。
隨機波浪載荷作用下導管架平臺動力響應及疲勞可靠性分析.pdf
展開 【Ansys線上直播回看】先進芯片設計中熱效應的可靠性分析
『點擊觀看直播回放』
在先進工藝下，隨著芯片規模與功耗密度的提高，考慮熱效應的可靠性分析成為了Sign-off標準的一環。Ansys通過先進的熱模型提供芯片，封裝和系統聯合的熱分析方案，Ansys已經與各大主流Foundry合作，在熱分析領域處于行業領先地位。
此次網絡直播吸引了眾多觀眾在線觀看，在會后我們也陸續收到在線觀眾以及其他用戶前來詢問，在此附上本場網絡直播錄播內容，供大家回看學習。
▼▼▼2020 Ansys網絡研討會有獎反饋 - 可免費獲取本場錄播和講解資料，參與者均可獲得千元培訓券及技術鄰金幣獎勵！
▼▼▼“更多Ansys近期專題研討會” - 歡迎掃碼報名參加！
『或點擊此處進入報名通道』
立即提交作品參加Ansys“仿真的藝術”圖片作品大賽
為紀念公司成立50周年，Ansys于近期推出全新“仿真的藝術”圖片作品大賽，讓您有機會充分發揮自身超強的建模能力，開展巧奪天工的設計，并展示您精彩的作品。歡迎提交采用Ansys仿真解決方案制作的設計作品，可選擇的參賽仿真設計主題有16類，涵蓋主要物理領域和新興技術。
『或點擊此處進入報名通道』
展開 【12月21-24 上海】 ANSYS DesignXplorer結構優化設計和工程可靠性分析
ANSYS DesignXplorer結構優化設計和工程可靠性分析
一、課程背景：
本課程基于ANSYS Workbench和ANSYS APDL平臺，全面系統詳實的講解結構參數化、輕量化設計、拓撲優化、多目標優化、多工況優化等優化設計的基本原理和實現過程，基于實驗設計技術和優化技術，使設計人員能快速的建立實際工程的設計空間，進行產品性能的6sigma高可靠性設計和多目標優化等研究工作。在理論基礎上通過大量實際工程的優化案例強化軟件操作，提高學員的操作技能和解決實際問題的能力。課程設計考慮各行各業的需求，工程算例覆蓋的范圍廣，對很多實際工程問題給出了有效的優化設計方案和可靠性評估技術，具有重要的借鑒和參考價值。特舉辦“ANSYS DesignXplorer結構優化設計和工程可靠性分析”專題。
二、增值服務：
贈送定制U盤一個；
同一單位2人報名享受9折優惠；同一單位3人以上（含）報名享受8.5折優惠；
課程結束后贈送10套學習資料；
參訓學員或企業針對課程相關問題在課程結束后也可以得到老師的解答與指導（郵件、微信、電話），作為培訓講授的補充。
三、授課專家：
該課程講師，9年仿真分析工作經驗、副教授，碩士期間主修工程力學，擅長工程結構數值分析、流場流動模擬、流固耦合及多物理場耦合數值模擬，擁有豐富的大型工程結構數值分析、流體動力學模擬和多場耦合模擬經驗。發表學術論文20余篇，其中SCI、EI收錄論文13篇。培訓60多場次，學員上千人。
四、時間地點：
2018年12月21日-12月24日 上海
(第一天報到，授課3天)
五、課程大綱：
六、培訓費用：
標準費用：3800元/人，食宿可統一安排，費用自理。
展開 【10月25-28日 北京】ANSYS DesignXplorer結構優化設計和工程可靠性分析
ANSYS workbench強大的多學科優化設計計算能力，為求解復雜工程問題的優化提供了有效的數值解決方案。為了讓廣大分析人員學習和掌握Ansys workbench強大的優化仿真分析功能，掌握優化和可靠性計算問題的高效穩定數值計算方法，特舉辦《ANSYS DesignXplorer結構優化設計和工程可靠性分析》研修班。
本次研修班以ANSYS Workbench操作平臺為主，ANSYS APDL為輔，全面系統詳實的講解結構參數化、輕量化設計、拓撲優化、多目標優化、多工況優化等優化設計的基本原理和實現過程，基于實驗設計技術和優化技術，使設計人員能快速的建立實際工程的設計空間，進行產品性能的高可靠性設計和多目標優化等工作。在講透理論基礎上通過大量實際工程的優化案例強化軟件操作，提高學員的操作技能和解決實際問題的能力。課程設計考慮各行各業的需求，工程算例覆蓋的范圍十分廣泛，對很多實際工程問題給出了有效的優化設計方案和可靠性評估技術，具有重要的借鑒和參考價值。
一、時間地點
2019年10月25日-10月28日 北京（第一天報到，授課3天）
二、主講專家
該課程講師，副教授，博士畢業于哈爾濱工業大學工程力學專業，擅長工程數值分析，14年仿真分析經驗；仿真領域涉及結構靜、動力計算，結構疲勞、損傷與斷裂，計算流體力學，流固耦合及多物理場耦合數值模擬，轉子及多體動力學，工程傳熱與熱應力計算，爆炸與沖擊力學，Ansys二次開發等。發表學術論文20余篇，其中SCI、EI收錄論文13篇，申請發明專利2項。培訓70多場次，學員上千人。
展開 