劉 源

(齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

傳統(tǒng)的可靠性分析主要是根據(jù)前輩的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)和判斷，從其效果來看，雖然能夠在一定程度上保障測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，但是從另一方面來看，這種評(píng)判方式具有較大的主觀性，并不能夠在最大程度上保障數(shù)據(jù)的科學(xué)性。在社會(huì)日趨變化發(fā)展的過程中，傳統(tǒng)的可靠性分析策略已難以滿足現(xiàn)代化社會(huì)生產(chǎn)和發(fā)展的需求。由此可見，研究機(jī)械零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性分析具有積極的社會(huì)意義。

1 可靠性概述

從機(jī)械零件可靠性分析的概念來看，其主要指的是依靠一定的數(shù)學(xué)理論和相關(guān)的設(shè)計(jì)概念，構(gòu)建出相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，從而對(duì)零件進(jìn)行的分析。在進(jìn)行分析的過程中，如果能夠確定了公式運(yùn)算所需要的各種數(shù)據(jù)、尺寸等，便能實(shí)現(xiàn)對(duì)零件的整體判斷，使得其它的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)能夠達(dá)到最優(yōu)值。這種使用數(shù)據(jù)的最優(yōu)值進(jìn)行的零件設(shè)計(jì)和制造，能夠有效地提高生產(chǎn)的效率，并且在最大程度上滿足生產(chǎn)的相關(guān)需求。另外，針對(duì)在生產(chǎn)和設(shè)計(jì)過程中產(chǎn)生的不同問題，這種生產(chǎn)方式也能夠有效地應(yīng)對(duì)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種變數(shù)，從而更好地滿足生產(chǎn)創(chuàng)新的要求。這也是機(jī)械零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性分析被廣泛地應(yīng)用于飛機(jī)、汽車、輪船等制造業(yè)中的重要原因。

根據(jù)相關(guān)的調(diào)查和研究發(fā)現(xiàn)，在之前的生產(chǎn)活動(dòng)中，多是采用安全系數(shù)法來完成整個(gè)設(shè)計(jì)操作過程。雖然能夠保障零件在較為安全的范圍內(nèi)完成生產(chǎn)活動(dòng)，但是這種設(shè)計(jì)的過程存在較強(qiáng)的主觀性，無法保障零件設(shè)計(jì)的合理性。使用可靠性分析理論所進(jìn)行的零件設(shè)計(jì)，不僅能夠有效地提升零件的安全性能。從另一方面來看，這種設(shè)計(jì)方式還能夠在一定程度上保障其使用壽命的穩(wěn)定提高，能夠減少不必要的材料支出，從而為企業(yè)的發(fā)展帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。從環(huán)保和資源的角度來看，能給有效地避免材料浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生，更好地推進(jìn)資源節(jié)約型社會(huì)的構(gòu)建。

2 可靠性分析理論

可靠性理論主要是依靠了概率論、強(qiáng)度-干涉理論等統(tǒng)計(jì)學(xué)的相關(guān)知識(shí)，并結(jié)合一定量的力學(xué)理論作為基礎(chǔ)，開展對(duì)相關(guān)生產(chǎn)活動(dòng)的分析。這種分析理論之所以能夠得到廣泛的應(yīng)用，主要是因?yàn)榭煽啃苑治瞿軌驗(yàn)橄嚓P(guān)工作人員的工作帶來極大的便利，有效地提高了工作的效率。其中，最為明顯的優(yōu)勢(shì)便是能夠在進(jìn)行零件參數(shù)確定的時(shí)候，有效地避免人為主觀因素的影響，大大地提高參數(shù)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。在進(jìn)行傳統(tǒng)的零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，經(jīng)常會(huì)受到人為因素的影響，對(duì)于數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。而理論可靠性分析對(duì)零件參數(shù)的分析，使得數(shù)據(jù)的可觀性得到有效地提升。同時(shí)，利用全面的分析知識(shí)，能夠有效地模擬實(shí)際的工作流程，進(jìn)行直觀的展現(xiàn)，對(duì)于工作過程中存在的各種風(fēng)險(xiǎn)，也能進(jìn)行模擬和分析，讓工作人員能夠更好地把握整個(gè)工作狀況。由此可見，可靠性分析能夠在未來的生產(chǎn)生活中得到廣泛地應(yīng)用。

3 機(jī)械零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性分析

3.1 可靠性靈敏度分析

在進(jìn)行可靠性分析研究的過程中，需要充分認(rèn)識(shí)到靈敏度在整個(gè)分析工作中的重要性。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查和研究發(fā)現(xiàn)，在當(dāng)前階段的靈敏度分析研究中已經(jīng)取得了較為突出的成就。

在傳統(tǒng)的可靠性分析中，主要是通過對(duì)理想?yún)?shù)的確定，結(jié)合具體的概率論、統(tǒng)計(jì)學(xué)等相關(guān)的知識(shí)，完成對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的測試和推導(dǎo)。但是，在實(shí)際的工作中，由于不可靠因素的影響，總是會(huì)對(duì)參數(shù)產(chǎn)生一定的影響，從而使得原本的參數(shù)不具備較高的參考價(jià)值。為此，為了有效地避免上述問題的發(fā)生，便可以充分地發(fā)揮可靠性分析的積極作用。在原有的可靠性分析的基礎(chǔ)之上，合理地引用靈敏度進(jìn)行分析和計(jì)算。這種計(jì)算方式能夠使得設(shè)計(jì)方案更具科學(xué)性和合理性。

3.2 可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)

在完成了靈敏度的分析之后，還需要看到可靠性的優(yōu)化設(shè)計(jì)在整個(gè)工作環(huán)節(jié)中的重要性。從其積極作用來看，當(dāng)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)之后，能夠有效地提升各種數(shù)據(jù)和參數(shù)的科學(xué)性。將這些數(shù)據(jù)運(yùn)用到設(shè)計(jì)方案中，對(duì)于設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和合理性的提升產(chǎn)生了積極的作用。但是，任何事物的發(fā)展都需要從兩個(gè)方面來看，在正確認(rèn)識(shí)到可靠性分析優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)之上，還需要看到其存在的弊端。

可靠性分析主要是在確定了產(chǎn)品的外觀和尺寸之后所進(jìn)行的計(jì)算。因此，這種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)只適用在大量的設(shè)計(jì)工作完成之后，如果產(chǎn)品的尺寸和外觀沒有進(jìn)行確定，這種分析理論的積極作用便不能夠得到有效的發(fā)揮。簡單來說，可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)主要就是在可靠性分析的基礎(chǔ)之上，結(jié)合了固定的數(shù)學(xué)建模思想，用規(guī)劃的方式完成對(duì)產(chǎn)品的各種設(shè)計(jì)，使得其產(chǎn)品的外觀、參數(shù)、壽命等都能夠滿足相關(guān)的要求。由此可見，可靠性的優(yōu)化設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)可靠性分析的必經(jīng)之路。對(duì)于生產(chǎn)效率的有效提升和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升都能夠產(chǎn)生積極的作用。

3.3 結(jié)合軟件進(jìn)行可靠性試驗(yàn)

在進(jìn)行零件設(shè)計(jì)的過程中，利用可靠性分析對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分析、檢查和判斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中存在的各種問題。這樣，在后期的產(chǎn)品加工中，能夠針對(duì)性地解決各種問題，從而有效提高生產(chǎn)的效率。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式中，由于其并未具備對(duì)產(chǎn)品分析的能力，如果在產(chǎn)品的生產(chǎn)中出現(xiàn)了相關(guān)的問題，則需要進(jìn)行充分地返工，加快了生產(chǎn)的進(jìn)度，利用這種非可靠性分析的方式加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品的測試和檢查，能夠有效地避免上述問題的發(fā)生。同時(shí)對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的方案解決，有效地提高了生產(chǎn)的效率。

4 結(jié)語

總體來看，將可靠性分析恰當(dāng)?shù)匾玫綑C(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中具有積極的社會(huì)效益。其不僅能夠在一定程度上滿足企業(yè)生產(chǎn)的多樣化需求，有效地提升產(chǎn)品的品質(zhì)，而且對(duì)于生產(chǎn)效率和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升也能夠產(chǎn)生積極的作用。盡管在當(dāng)前階段，該分析理論在應(yīng)用過程中還存在著一定的風(fēng)險(xiǎn)，但只要相關(guān)的工作人員加大對(duì)其研究的力度，一定能夠有效地解決各種突出性的問題，推動(dòng)其進(jìn)一步廣泛應(yīng)用。