飞行汽车作为面向未来城市空中交通的新型交通工具,具有智能、高效和便捷的特点。齿轮传动作为飞行汽车动力传输的关键部件,其安全性与可靠性已成为制约飞行汽车发展的难题。但目前针对飞行汽车齿轮传动系统的可靠性分析方法缺失,现有齿轮传动设计方法未能考虑强度退化与失效相关性对系统可靠性的影响,存在潜在失效风险。因此,基于应力-强度干涉理论,建立了考虑强度退化与失效相关性的某飞行汽车齿轮传动系统动态可靠性分析模型;根据飞行任务剖面图建立载荷谱,并获得了齿轮接触与弯曲应力,通过Goodman准则将齿轮脉动循环应力历程等效为对称循环应力,以匹配基于S-N曲线的疲劳损伤计算;基于非线性疲劳累积损伤理论,建立了齿轮强度退化模型,并通过Copula函数描述了传动系统中的失效耦合相关性;结合应力-强度干涉理论,阐述了飞行汽车...

强度退化和失效相关性对机械系统的可靠度有显著影响,目前尚无同时考虑上述因素的RV减速器动态可靠性分析方法。根据RV减速器的结构特点,建立了基于强度退化理论的RV减速器零件动态可靠度分析模型,分析了强度退化对RV减速器零件可靠度的影响规律;通过推导出的耦合两级传动子部件可靠度的Copula函数描述零部件间的失效相关性,建立了RV减速器系统动态可靠性分析模型,研究了失效相关性对系统可靠性的影响规律;对影响RV减速器可靠性的主要设计参数进行了灵敏度分析,获得了各参数的灵敏度排序,为RV减速器的可靠性优化设计奠定了基础。

考虑到机械产品在时间历程上的时变性,引入不确定性的随机变量表达产品各个参数的不确定性,引入不确定性的随机变量表达形式代表产品各参数在使用过程中的不确定因素。利用带漂移参数的Wiener过程描述强度退化过程,以应力干涉模型为可靠性模型基础,结合可靠性灵敏度设计方法,采用一次二阶矩技术得出研究对象可靠度及可靠性灵敏度在强度退化过程中随时间变化的规律。文章以螺栓为具体算例对所提出的方法进行研究,推导得出螺栓在强度退化情况下的可靠度及灵敏度的计算结果,并用Monte|Carlo方法对计算结果进行验证。

在服役环境中的各种不确定性因素及时间因素的共同作用下，结构将产生强度退化与累积损伤，进而严重影响到可靠性。传统的可靠性模型不能很好地反映载荷作用次序与强度退化等因素对可靠性的影响。利用区间理论，考虑应力作用次序不同而导致疲劳损伤的不同非线性演化过程,研究了多级载荷的等效转化问题;为承受多级载荷的强度退化下的结构，建立了动态非概率可靠性预测模型，构造了一种区间模型的动态可靠性分析方法;通过算例对多级载荷累积损伤作用下的结构动态可靠性进行了分析，并验证了方法与模型的有效性。