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复合材料压力容器的概率和区间可靠性分析与设计

压力容器能够储存高压的气体、液体等物质,是航天器中常用的关键组件。早期的航空航天设备中,压力容器多由高强度的钢、钛以及一些合金等制备而成。近年来,复合材料压力容器以其比强度高、耐腐蚀性好等诸多优点而广泛应用于航空航天等领域,但是由于复合材料也具有明显的不均匀性,因此采用科学合理的方法进行结构设计,能够在实现安全性的同时兼顾经济性。目前针对此问题,大多采用概率可靠性分析和设计方法,该方法把复合材料中结构的主要设计参数视为随机变量,首先考虑其概率分布,此后对结构的失效概率进行预测和分析,具有科学性和客观合理性。然而,概率可靠性方法具有局限性,特别对于研究对象属于小样本、贫信息问题,其不确定参数的概率统计难以获得或根本就无法获得,此时,区间可靠性方法将是更为合理的方法。由于该法无需不确定参数的概率统计特性,只关注不确定参数的取值区间,为此它被作为概率方法的补充。本文的研究内容主要为以下几个方面:1.基于ANSYS的复合材料压力容器可靠  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

安徽工业大学
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焦炉煤气贫化系统设计及可靠性分析

我国的钢铁生产总量已达世界第一位,而焦炭是炼钢不可缺少的原料,焦炭需求量的不断上升,不仅是对我国能源储量的考验也是对我国环境容量和环境承载力的考验。炼焦生产过程中焦炉烟囱排放的大气污染物为焦炉煤气燃烧后产生的废气,主要有SO_2、NO_X及烟尘等,这些都是形成雾霾的重要因素。2018年全国两会提出了让SO_2和NO_X的排放量再降低3%的目标要求,因此对焦炉烟气中SO_2、NO_X的治理变的尤为重要。本文通过分析焦炉烟气中NO_X的生成机理,研究采用焦炉煤气贫化技术来减少焦炉烟气中NO_X的含量,从源头来减少氮氧化物的生成。焦炉煤气贫化技术是将焦炉煤气和焦炉分烟道排出的烟气按比例均匀混合,降低焦炉煤气的热值,然后将混合后贫化煤气通入焦炉立火道中燃烧。同时将焦炉煤气贫化技术应用在焦炉立火道的温度控制中,采用CMAC-PID复合控制算法对立火道温度控制系统进行控制。焦炉煤气贫化技术和立火道温度控制系统的结合可以有效减少焦炉煤气燃烧时...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

国防科学技术大学
国防科学技术大学

基于蒙特卡洛方法的航天器分离可靠性分析

火箭、导弹等飞行器在发射到完成既定任务的过程中需完成多次分离操作,如助推器分离,级间分离等,而分离的可靠性与飞行器的轨迹安全有着紧密的联系,因此对于分离可靠性的研究具有重要的现实意义。分离操作涉及弹道、控制、结构、火工品、动力等多个系统的协同工作,目前通常将分离系统各单机划归到控制、火工品等其他系统进行可靠性分析计算,缺乏单独针对某一分离环节分析分离系统的可靠性的研究。本文对于飞行器的分离运动可靠性进行了详细研究,并开发了通用分离可靠性分析软件,主要研究内容如下:研究了多种约束形式下的飞行器分离运动的轨迹安全特性。基于变拓扑多体动力学的相关理论,将飞行器的分离过程按照拓扑结构划分为多个阶段,分阶段进行动力学建模,针对不同分离场景对可能涉及到的载荷作用进行了全方位的数学化建模,分析分离过程两体的相对运动模型,提出了基于特征点距离和分离体落点的多种分离安全性判据。采用蒙特卡洛(Monte Carlo)打靶仿真的方式进行了分离运动可靠...  (本文共103页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京理工大学
南京理工大学

某自动步枪典型故障可靠性分析及研究

自动步枪作为步兵使用的主要武器,也是其他兵种的辅助武器。保证自动步枪的可靠性不仅是保证士兵的生命安全,也是提高部队在战争冲突中获胜概率的重要条件。本文以某自动步枪的闭锁机构、抛壳机构和供弹机构典型故障为顶事件,建立了对应的故障树模型,并根据故障树提出了一些减少故障的措施。对某自动步枪的闭锁机构进行闭锁动作可靠性分析,在ADAMS中建立了闭锁动作可靠性虚拟样机模型,分析得到了在随机因素影响下的故障率,进行了基于故障率的参数灵敏度分析,通过仿真分析表明枪机框导轨半径、机头导柱半径和击针簧预压力是影响该闭锁机构动作可靠性的主要因素。对某自动步枪拉壳钩进行了强度可靠性分析。通过用面向对象的脚本语言Python对有限元软件ABAQUS进行二次开发,编制拉壳钩的参数化建模和后处理二次开发界面,实现了数据读取与结果输出。基于正交试验,采用矩阵分析法探讨了结构参数对拉壳钩钩齿结构强度的影响。结果表明拉壳钩钩齿部位的三个结构参数(角度、倒角和半径...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆交通大学
重庆交通大学

某单缸发动机连杆的频率可靠性分析及优化

连杆是发动机中的关键构件之一。连杆在工作过程中受到各种复杂周期性变化的载荷、热应力及振动影响,使得连杆在工作过程中极易发生功能失效,进而引起整个发动机的工作失效,因而对曲柄连杆机构进行动力学分析,并在此基础上对连杆构件进行可靠性分析和优化就显得尤为重要。本文以宗申NC450型摩托车发动机连杆为研究对象,结合系统动力学、有限元分析、可靠性理论等相关基础学科,应用有限元分析软件、多平台集成优化设计及MATLAB软件对其进行动力学分析、随机有限元模态分析,并设计了集成仿真实验,获得了随机设计变量输入的模态频率响应值,进而完成了连杆频率可靠性分析及优化,总结出了频率可靠性分析及优化的方法。本文研究内容如下:(1)由运动模型图和力学模型,结合运动学和动力学知识,运用数学分析软件MATLAB求得了曲柄连杆机构在工作过程中相关组件的参数变化图,求得连杆大头、小头所受的力的变化曲线,确定了连杆有限元分析的位移和载荷约束条件。(2)建立了适用于A...  (本文共92页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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新型全自动汽车门锁控制电路设计及可靠性分析

作为汽车的一个重要的附属部件,车门锁的好坏直接影响着驾驶人员的安全驾驶和车主的财务安全。防止驾驶员将钥匙忘在车内专门设计新型全自动汽车门锁控制电路,运用数字门电路对汽车门锁控制电路进行设计,各种情况车门锁控制电路工作过程,组合逻辑门电路汽车数字电路综合应用,若干个数字电路中常用基本门电路组合而成,各开关输入信号汽车门锁控制。本文查阅大量相关国内外文献资料,针对门锁机构工作原理,结合系统控制关键技术,从产品设计开发、磨损可靠性、结构可靠性、有限元分析、失效分析、动力分析、零部件装配和运动仿真等多方面深入研究,主要完成了以下几个方面内容。⑴相关理论与方法。通过多个构件组成整个汽车门锁的运动链控制系统结构,系统研究汽车门锁工作原理,设计严谨的汽车门锁组成部分整体结构,提出汽车门锁机构系统磨损可靠性分析和评估的一般方法。⑵新型全自动汽车门锁控制电路设计。成功应用Catia软件及相关的运动仿真,实现了预定的功能,对其主要的元件模型和失效形...  (本文共64页) 本文目录 | 阅读全文>>