考虑性能依赖的元动作单元多态可靠性分析 被引量：4

1

作者 周伟 朱晓 +2 位作者 冉琰 杨欣 柯磊 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期62-68,共7页

为研究单元之间相互作用所引起的性能依赖给多态系统可靠性造成的影响.利用功能-运动-动作(FMA)分解理论将多态系统分解成多个元动作,以元动作单元为研究对象,运用非齐次马尔科夫模型描述元动作单元的多状态演变过程;通过设定状态转移... 为研究单元之间相互作用所引起的性能依赖给多态系统可靠性造成的影响.利用功能-运动-动作(FMA)分解理论将多态系统分解成多个元动作,以元动作单元为研究对象,运用非齐次马尔科夫模型描述元动作单元的多状态演变过程;通过设定状态转移系数将状态转移率与依赖特性相关联,构建新的状态转移矩阵,再运用Kolmogorov微分方程求得多态单元处于各状态的概率,并利用向量通用发生函数建立考虑单元性能依赖特性的多态系统可靠性分析模型,讨论了不同依赖情形下的模型特点;以国内某卧式加工中心的分度转台系统为例验证了单元依赖特性对系统可靠性的影响.结果表明:具有依赖特性单元的状态转移率会随着对应自立单元的性能退化而改变;与单元相互独立的多态系统相比,在单元处于高性能状态时,具有单元依赖特性的多态系统可靠度更高;在单元处于低性能状态时,具有单元依赖特性的多态系统可靠度更低.研究结果可为机械系统可靠性设计和产品维修周期设计提供相应的理论依据. 展开更多

关键词 可靠性 多态系统 元动作单元 马尔科夫模型 向量通用发生函数

下载PDF 职称材料

FMA结构化分解下基于Bayes-GO的数控机床可靠性评估 被引量：2

2

作者 陈资 许正豪 《机床与液压》 北大核心 2022年第13期59-64,共6页

为提高数控机床可靠性,提出一种FMA功能结构分解下基于Bayes-GO的可靠性评估模型。将产品按照功能-运动-动作进行功能结构化分解,得到实现产品功能的所有元动作单元;利用Bayes法综合元动作单元样本信息和验前信息,获取元动作单元可靠性... 为提高数控机床可靠性,提出一种FMA功能结构分解下基于Bayes-GO的可靠性评估模型。将产品按照功能-运动-动作进行功能结构化分解,得到实现产品功能的所有元动作单元;利用Bayes法综合元动作单元样本信息和验前信息,获取元动作单元可靠性模型;将FMA结构化分解树映射成GO图,并根据GO法操作符和信号流运算规则进行可靠性定量分析,为机床可靠性设计提供重要依据。以国产某磨齿机砂轮架为例进行可靠性评估,验证所提方法的合理性与可行性。 展开更多

关键词 功能结构化分解 元动作单元 Bayes法 GO法 可靠性评估

下载PDF 职称材料

基于逼近理想解和模糊综合评价的机械产品元动作健康状态评估

3

作者 蔡易峰 冉琰 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第5期1-9,共9页

健康状态评估是机械产品高质量发展不可或缺的一环。从运动层面出发,以机械产品中的元动作单元为研究对象,提出一种基于逼近理想解和模糊综合评价的健康状态评估方法。首先,采用M-FMMECA方法,确定元动作单元的关键性能退化指标,给出元... 健康状态评估是机械产品高质量发展不可或缺的一环。从运动层面出发,以机械产品中的元动作单元为研究对象,提出一种基于逼近理想解和模糊综合评价的健康状态评估方法。首先,采用M-FMMECA方法,确定元动作单元的关键性能退化指标,给出元动作单元健康指数这一量化指标;接着,将逼近理想解法运用到元动作健康状态评估中,建立元动作单元健康状态量化模型;然后,在完成健康状态分级后,采用模糊综合评价法确定元动作单元健康状态隶属度函数,完成健康状态评估;最后,以某可靠性试验台锥齿轮转动元动作单元为例,进行健康状态评估方法的实例分析。研究表明,将逼近理想解与模糊综合评价结合,可以定量且更加全面地评估元动作单元健康状态。 展开更多

关键词 元动作单元 逼近理想解法 模糊综合评价 健康状态评估

下载PDF 职称材料

机械产品可靠性研究的新进展--元动作可靠性理论 被引量：3

4

作者 张根保 冉琰 +1 位作者 庾辉 李丽 《制造技术与机床》 北大核心 2022年第1期53-59,共7页

比较了机械产品与电子产品之间的差异,全面分析了机械产品传统可靠性分析方法存在的主要问题,给出元动作可靠性的理论依据,介绍了元动作可靠性的理论体系,讨论了元动作可靠性理论的关键技术。实践证明,采用元动作方法开展机械产品的可... 比较了机械产品与电子产品之间的差异,全面分析了机械产品传统可靠性分析方法存在的主要问题,给出元动作可靠性的理论依据,介绍了元动作可靠性的理论体系,讨论了元动作可靠性理论的关键技术。实践证明,采用元动作方法开展机械产品的可靠性设计与分析,方法的针对性非常强,有助于提高机械产品的可靠性。 展开更多

关键词 元动作 元动作单元 机械可靠性 理论体系 功能分解 性能映射

下载PDF 职称材料

考虑维修效果差异性的顺序预防性维修策略

5

作者 黎新龙 冉琰 +1 位作者 张根保 何彦 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1522-1530,共9页

合适的预防性维修在一定程度上能提高设备可靠性,延长设备寿命.针对目前预防性维修策略决策粒度过大且鲜有考虑预防性维修对不同类型故障维修效果的差异性等问题,研究了元动作单元的不完全顺序预防性维修策略.以元动作单元为研究载体,... 合适的预防性维修在一定程度上能提高设备可靠性,延长设备寿命.针对目前预防性维修策略决策粒度过大且鲜有考虑预防性维修对不同类型故障维修效果的差异性等问题,研究了元动作单元的不完全顺序预防性维修策略.以元动作单元为研究载体,将故障分为损伤类故障和本质疲劳类故障,基于广义几何过程(GGP)建立了考虑维修效果差异性的顺序预防性维修优化模型,分析了维修成本等因数对最优维修成本率以及最优维修策略的影响.研究表明:不考虑预防性维修效果的差异性会低估总体的维修成本率.同时,各类型维修成本、故障比例因子以及预防性维修效果参数都对维修策略的制定有显著影响.该研究对制定元动作单元顺序预防性维修策略,减少其维修成本具有一定的指导作用. 展开更多

关键词 预防性维修 元动作单元 广义几何过程 顺序维修 不完美维修

下载PDF 职称材料

机械产品关键质量特性综合识别方法 被引量：2

6

作者 鞠萍华 许文林 +1 位作者 谷豪东 冉琰 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2022年第1期71-75,共5页

针对机械产品质量特性多样化和复杂性,关键质量特性识别存在主观性强、识别结果不准确等问题,提出了一种机械产品关键质量特性权重综合识别方法。通过建立机械产品质量特性层次模型,统计分析得到质量特性分层集合,采用可拓层次分析法计... 针对机械产品质量特性多样化和复杂性,关键质量特性识别存在主观性强、识别结果不准确等问题,提出了一种机械产品关键质量特性权重综合识别方法。通过建立机械产品质量特性层次模型,统计分析得到质量特性分层集合,采用可拓层次分析法计算主观权重,信息熵法计算客观权重,模糊Borda法计算综合主客观权重,并对结果绘制帕累托图,根据"20/80原则"识别出关键质量特性。对数控转台的齿轮转动元动作单元的实例分析,验证了该方法的有效性和合理性。 展开更多

关键词 机械产品 关键质量特性 可拓层次分析法 信息熵 模糊Borda 元动作单元

下载PDF 职称材料

模糊物元在元动作单元可靠性分析中的应用 被引量：2

7

作者 鞠萍华 胡晓波 +1 位作者 冉琰 陈资 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2021年第1期76-83,共8页

动作是机电产品的基本运动单元,为了保障整机的可靠性,首先必须保障基本动作单元的可靠性,本文基于模糊物元法提出一种对产品最小动作单元进行可靠性分析的方法-基于模糊物元的元动作单元可靠性分析方法。首先按照“功能-运动-动作”对... 动作是机电产品的基本运动单元,为了保障整机的可靠性,首先必须保障基本动作单元的可靠性,本文基于模糊物元法提出一种对产品最小动作单元进行可靠性分析的方法-基于模糊物元的元动作单元可靠性分析方法。首先按照“功能-运动-动作”对整机功能进行结构化分解得到最基本的元动作单元;通过模糊物元分析方法提取出相似的元动作单元,并构建出用于元动作单元可靠性分析的失效数据;然后选用三参数威布尔分布模型对失效数据建模和可靠性分析,并利用K-S检验方法对元动作单元的失效数据分布进行检验,以判断选用的分析模型是否合理。以某加工中心数控转台的回转油缸活塞移动元动作单元为例进行分析,验证了本文方法的合理性与可行性。结果表明该元动作单元的失效数据服从三参数威布尔分布模型。 展开更多

关键词 可靠性 结构化分解 元动作单元 模糊物元 三参数威布尔分布 K-S检验

下载PDF 职称材料

基于元动作单元的数控机床故障分级决策方法 被引量：1

8

作者 李松涛 刘英 +2 位作者 冉琰 柯磊 陈辉 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期630-638,710,共10页

为快速、准确地判断数控机床故障等级,避免出现花大代价处理次要故障,而关键故障却被忽略的情况,提出了一种以元动作单元为分析主体的数控机床故障分级决策方法。首先,为细化数控机床故障分析的粒度,使得分析过程更加简便,从系统功能分... 为快速、准确地判断数控机床故障等级,避免出现花大代价处理次要故障,而关键故障却被忽略的情况,提出了一种以元动作单元为分析主体的数控机床故障分级决策方法。首先,为细化数控机床故障分析的粒度,使得分析过程更加简便,从系统功能分解的角度将数控机床按照"功能(function)-运动(motion)-动作(action)"逐层分解直至元动作层。其次,通过对分解过程进行分析,给出了元动作单元概念模型,明确了一个标准元动作单元需要包含的3类要素。然后,从动作的层面全面分析并总结元动作单元的故障模式类型。接着,定义了元动作单元故障模式的3个等级,按照评价指标对数控机床故障模式进行评价,再通过灰色聚类理论分析故障模式量化评价值,利用所得出的聚类结果建立了故障模式分级的原始决策表,随后通过粗糙集理论对原始决策表进行知识约简以使决策规则进一步简化,最终形成了一种能够快速、准确确定故障模式等级的决策方法。最后,通过对某数控机床齿条移动元动作单元的分析,验证了所提方法的合理性与有效性。实例分析结果表明使用该方法能够快速、准确地确定数控机床的故障模式等级,提高了决策效率,所得结论更加明确且具有针对性,可为后续的维修过程控制提供依据。研究结果能给相关企业确定数控机床故障等级提供有效指导,一定程度上优化企业维修资源的配置。 展开更多

关键词 元动作单元 故障分级 灰色聚类决策 粗糙集 知识约简

下载PDF 职称材料

考虑外界影响的元动作单元故障概率模型

9

作者 鞠萍华 谷豪东 +1 位作者 许文林 黄广全 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期21-28,共8页

为描述数控机床运动构件的故障率随时间变化的情况,本文从元动作单元出发,建立了一个关于元动作单元的故障概率模型.首先,根据元动作单元故障发生的原因将故障分成两类,随机故障和老化故障.然后,根据这两种故障类型故障数据的不同特点,... 为描述数控机床运动构件的故障率随时间变化的情况,本文从元动作单元出发,建立了一个关于元动作单元的故障概率模型.首先,根据元动作单元故障发生的原因将故障分成两类,随机故障和老化故障.然后,根据这两种故障类型故障数据的不同特点,选用两个不同的概率分布函数分别进行描述,随机故障用泊松分布进行描述,老化故障用威布尔分布进行描述.接着,给出这两种故障概率模型中各参数的物理意义和估计方法.更进一步,工作负载和工作环境会分别对元动作单元的老化故障和随机故障的故障率造成影响.为比较这两者对故障率影响的大小,提出了工作负载参数Rl和工作环境参数Re,并给出这两个参数的估计方法.最后,根据收集到的运动构件的故障数据作出频率直方图,同时,对故障数据进行参数估计得到概率密度函数,并将这两者画在同一幅图上,发现两者具有较好的拟合效果.表明提出的元动作单元故障概率模型适合于描述运动构件故障率随时间的变化,模型有效. 展开更多

关键词 元动作单元 随机故障 老化故障 外界影响 可靠性

下载PDF 职称材料

可靠性驱动下的机械元动作单元变论域自适应模糊PID振动控制系统研究

10

作者 葛红玉 王拓 +1 位作者 杨满芝 张传伟 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第8期191-196,201,共7页

机械元动作装配单元可靠性是整机功能可靠性的重要构成,元动作单元工作过程中振动异常是导致其故障频发的重要因素。因此,采取有效的振动控制策略对降低元动作单元运行故障、提高单元可靠性和整机性能具有良好的工程意义。结合主动控制... 机械元动作装配单元可靠性是整机功能可靠性的重要构成,元动作单元工作过程中振动异常是导致其故障频发的重要因素。因此,采取有效的振动控制策略对降低元动作单元运行故障、提高单元可靠性和整机性能具有良好的工程意义。结合主动控制思想采用简易、精准的作动装置建立了一种智能的振动控制系统。为了提升控制系统中智能位移作动器的进给精度,设计了变论域自适应模糊PID控制器,并通过仿真分析了控制系统的可行性。仿真结果表明,变论域自适应模糊PID控制器下的系统响应具有极低的超调量、较少调整时间和趋于零的稳态误差。此项研究为提高机械产品使用可靠性提供了一种新的振动控制技术手段。 展开更多

关键词 机械元动作单元 振动主动控制 智能位移作动器 变论域自适应模糊PID

下载PDF 职称材料

元动作装配单元误差源及误差传递模型研究 被引量：23

11

作者 李冬英 李梦奇 +2 位作者 张根保 王扬 冉琰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第17期146-155,共10页

机械产品装配误差源和误差传递规律分析,是装配精度预测与控制的前提工作。在对数控机床进行结构化分解至元动作的基础上,提出了元动作装配单元的概念。针对元动作装配单元层面影响装配质量的因素,将装配过程的误差源分为位置误差、形... 机械产品装配误差源和误差传递规律分析,是装配精度预测与控制的前提工作。在对数控机床进行结构化分解至元动作的基础上,提出了元动作装配单元的概念。针对元动作装配单元层面影响装配质量的因素,将装配过程的误差源分为位置误差、形状误差、装配位置误差等五类误差源;建立各类误差源及其误差评价的统计模型;分析误差在零件间、零件内两特征间的传递和相互作用,构建误差传递链图、误差传递网络对五种误差源与配合误差进行形象化表达。综合误差传递链接图,建立面向整个产品误差传递及装配功能表达的装配误差网络图模型,为方便误差传递网络图中各类误差传递模型的计算与存储,又进一步构建了面向整个产品装配误差传递的链接矩阵。以某加工中心连续分度转台蜗杆转动元动作装配单元装配为例,验证误差源表达和误差传递模型的有效性。 展开更多

关键词 装配精度控制 元动作装配单元 误差源 装配位置误差 误差传递

下载PDF 职称材料

元动作装配单元的故障维修决策 被引量：5

12

作者 张根保 杨兴勇 +1 位作者 李冬英 李磊 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第5期722-728,共7页

为快速确定故障部位,缩短维修时间,提出一种基于元动作装配单元的故障维修决策方法。首先,提出元动作装配单元的概念,并介绍其特点和划分原则,然后,采用模糊集理论和灰色关联理论将元动作装配单元故障进行风险性分析并排序,进而对各故... 为快速确定故障部位,缩短维修时间,提出一种基于元动作装配单元的故障维修决策方法。首先,提出元动作装配单元的概念,并介绍其特点和划分原则,然后,采用模糊集理论和灰色关联理论将元动作装配单元故障进行风险性分析并排序,进而对各故障灰色关联度进行归一化处理并用主次图法确定关键故障,最后利用灰色聚类分析法对关键故障进行聚类分析,选择出元动作装配单元关键故障的合理维修方式。通过对某加工中心某元动作装配单元进行实例分析,证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 元动作装配单元 故障维修决策 模糊集 灰色关联 灰色聚类

下载PDF 职称材料

基于元动作与马尔可夫链的再制造机床全状态可靠性研究

13

作者 马继召 李卫民 肖永茂 《机床与液压》 北大核心 2023年第12期226-232,共7页

确保再制造机床的可靠性是提升客户对再制造机床认可的有效途径。基于此,提出一种基于元动作与马尔可夫链的再制造机床全状态可靠性分析方法。引入元动作单元分解法,从零件级进行分析,建立再制造机床FMA树。针对再制造机床元动作单元系... 确保再制造机床的可靠性是提升客户对再制造机床认可的有效途径。基于此,提出一种基于元动作与马尔可夫链的再制造机床全状态可靠性分析方法。引入元动作单元分解法,从零件级进行分析,建立再制造机床FMA树。针对再制造机床元动作单元系统的特点,对其进行全状态建模,将再制造机床运行过程分为元动作单元正常状态和故障状态,引入马尔可夫决策过程,将元动作单元状态和马尔可夫决策过程结合,建立再制造机床全状态模型,用解析法求解模型,并对可靠性进行评估。最后,以再制造机床数控转台为例进行分析,验证了该方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 再制造机床 元动作单元 马尔可夫链 全状态 可靠性分析

下载PDF 职称材料

基于贝叶斯网络推理的数控机床元动作装配情景异常识别

14

作者 葛红玉 王拓 +2 位作者 刘园 杨满芝 张传伟 《机械设计》 CSCD 北大核心 2023年第4期36-42,共7页

针对机床的机械故障频发且装配因素难以识别的问题,提出了基于贝叶斯网络的机床装配情景异常推理识别方法。以机械零部件多尺度运动分析为切入点,建立了机床功能-元动作的多尺度映射模型,利用故障模式及影响分析(Failure Mode and Effec... 针对机床的机械故障频发且装配因素难以识别的问题,提出了基于贝叶斯网络的机床装配情景异常推理识别方法。以机械零部件多尺度运动分析为切入点,建立了机床功能-元动作的多尺度映射模型,利用故障模式及影响分析(Failure Mode and Effect Analysis,FMEA)方法建立了机床元动作单元关键装配情景构成模型。基于装配情景构成模型建立了元动作单元装配情景的贝叶斯网络结构,利用证据推理法实现了元动作单元装配情景异常概率的智能推理。以蜗轮转动元动作单元为例,构建了蜗轮转动单元装配情景初始贝叶斯网络,获取了蜗轮转动元动作输出的异常概率(由装配因素引起)为2.35%;以蜗轮转动故障为起点进行了贝叶斯网络反向推理,识别出导致蜗轮转动故障的各装配情景异常概率。元动作装配情景的异常识别为实现机床故障装配因素的追溯提供理论依据。 展开更多

关键词 数控机床 元动作装配单元 贝叶斯网络 证据推理法

下载PDF 职称材料

元动作装配单元误差传递模型及有效路径求解方法 被引量：4

15

作者 刘英 孙云艳 +1 位作者 张根保 冉琰 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期1-11,共11页

在对机械产品进行"功能-运动-动作"结构化分解的基础上,将影响元动作装配单元装配精度的误差源分为零部件的形状误差、位置误差、装配位置误差和运动误差等四类误差源。引入误差链接模型作为元动作装配单元误差关联关系的基... 在对机械产品进行"功能-运动-动作"结构化分解的基础上,将影响元动作装配单元装配精度的误差源分为零部件的形状误差、位置误差、装配位置误差和运动误差等四类误差源。引入误差链接模型作为元动作装配单元误差关联关系的基本封装单元,构建结构化误差关联模型——链接网络和链接矩阵,形象描述误差间的耦合嵌套关系。提出基于误差链接模型的装配误差传递路径求解方法,用老鼠迷宫算法搜索所有可能的误差传递路径,以装配精度最高作为判别依据,得到各误差分量的有效传递路径。以蜗杆转动元动作装配单元蜗杆轴线平行度误差有效传递路径为目标,对上述方法进行验证,结果表明该方法能够高效地搜索到所有误差传递路径,并快速获得有效传递路径。该方法的提出为整机装配过程质量预测与控制提供了理论依据。 展开更多

关键词 元动作装配单元 误差 误差链接模型 误差传递路径 精度

下载PDF 职称材料

基于FTA的齿轮转动元动作单元可靠性预计 被引量：1

16

作者 葛红玉 刘宝强 +3 位作者 王拓 刘园 杨满芝 张传伟 《河南工学院学报》 CAS 2020年第3期1-6,共6页

考虑到结构复杂的机械产品可靠性,选取关键构成单元中的齿轮转动元动作单元对其进行了基于故障树分析(FTA)的可靠性预计。结合元动作单元定义建立了齿轮转动元动作单元的可靠性框图,从可靠性角度用框图描述齿轮转动元动作各单元之间导... 考虑到结构复杂的机械产品可靠性,选取关键构成单元中的齿轮转动元动作单元对其进行了基于故障树分析(FTA)的可靠性预计。结合元动作单元定义建立了齿轮转动元动作单元的可靠性框图,从可靠性角度用框图描述齿轮转动元动作各单元之间导致系统失效的逻辑关系;对齿轮转动元动作单元的故障情形,运用故障树分析确定了故障原因的各种可能组合方式和其发生的概率,并给出了故障树模型;在齿轮转动元动作单元的故障树基础上结合可靠性框图进行了可靠性预计。可靠性预计结果表明:齿轮转动元动作单元的可靠度为0.908,还存在较大的提升空间。 展开更多

关键词 元动作单元 可靠性框图 故障树分析

下载PDF 职称材料