随着航空航天、深海探测、轨道交通等现代工业技术的飞速发展,机械系统日趋大型化、精细化和复杂化。许多工程机械和武器装备的服役环境极其恶劣,加之各种不确定性因素的影响,导致各种故障频发,造成了许多灾难性的事故。良好的可靠性是保证系统发挥其应有功能的基础,然而,为节约成本或满足其它性能要求,还需对其进行轻量化设计,如汽车、高铁、飞机、卫星等。为同时满足高可靠、长寿命以及轻量化设计等要求,可靠性优化设计被越来越多地应用于复杂机械系统。复杂机械系统的可靠性优化设计需要解决几个关键问题:1)多源混合不确定性量化;2)复杂载荷作用下高精度可靠性评估;3)多状态系统可靠性评估;4)高效率的可靠性优化设计。基于传统应力-强度干涉理论建立的可靠性模型不能考虑机械系统在服役过程中载荷的作用历程,再加上机械系统在整个寿命周期内会受到较多不确定性因素的影响,已有的可靠性分析方法不再适用,研究新的动态可靠性分析方法迫在眉睫。因此,本文针对这几个关键问题,分别对复杂载荷下的动态可靠性模型、混合不确定性下的可靠性分析方法、考虑相关性的多态系统模糊可靠性分析方法以及混合不确定性下的可靠性优化设计进行研究,以期对现有的动态可靠性模型及分析方法进行扩展和完善,为机械系统在服役期间内安全可靠运行、预防事故发生和降低成本提供理论基础和信息支撑。本文的主要研究内容和创新成果包括以下几个方面:(1)提出复杂载荷及强度退化下的系统可靠性分析方法。本文考虑机械系统服役过程中冲击载荷、强度退化对其性能的综合影响,研究复杂载荷及强度退化下的系统动态可靠性模型与分析方法,提出考虑强度退化和冲击载荷作用的动态可靠性模型,并基于高斯-勒让德积分公式进行动态可靠度的相关计算,通过与蒙特卡洛仿真法的对比验证所提模型的有效性和精确性。(2)提出基于熵值不变的系统可靠性分析方法。在机械系统的设计过程中,受信息不全、数据不足以及其它不确定性因素的影响,往往较难获得某些变量的分布参数,而将其用模糊变量或区间变量进行描述。对于变量类型单一的模糊系统,其可靠性相关问题相对简单,可用水平截集、随机有限元等方法进行解决。在工程实际中,只存在单一类型变量的情况较少,不同类型变量混合的情况较多,因此,需对多种类型变量混合下的可靠性分析方法进行更深入的研究。本文基于熵理论,提出一种等价转换的方法,将模糊变量转化为正态随机变量,并结合鞍点近似法研究混合不确定性下的系统可靠性分析方法。(3)提出考虑相关性的多态系统模糊可靠性分析方法。随着机械系统的大型化、复杂化及多功能化,某一零部件或子系统的失效通常仅引起系统性能的逐渐下降,而不会导致整个机械系统的失效,使系统性能呈现多态性。另一方面,在工程实际中,由于信息不全、数据不足或条件限制等,致使不能明确系统的性能水平,而仅能给出一个大概的范围。因此,对复杂机械系统的可靠性分析可视为多态系统的模糊可靠性分析。此外,组成系统的各个零部件或子系统之间往往相互关联,基于此,本文在模糊通用生成函数基础之上,引入系统主元件与其它元件间的主从关系,提出考虑相关性的多态系统模糊可靠性分析方法。(4)提出模糊变量和区间变量混合下的可靠性优化设计方法。目前,已有学者对混合不确定性下的可靠性优化设计进行研究,并得到了行之有效的处理方法,但针对模糊变量和区间变量混合下的可靠性优化设计方法研究甚少,尚缺乏有效的处理手段。本文基于熵值不变的等效转换方法,将模糊变量和区间变量混合下的可靠性优化设计转变成随机变量和区间变量混合下的可靠性优化设计,结合最坏情况理论,提出模糊变量和区间变量混合下的可靠性优化设计新方法。

关键词：动态可靠性;;多态系统;;模糊熵;;强度退化;;可靠性优化设计

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将机械制造基础理论课程与工程训练实践课程进行有机整合,达到理论课程主要进行引导、设计实践内容、并将实践结果进行分析、归纳和提升;实践课程主要提供平台、指导操作和实现设计目标的教学效果。以铸造工艺为实施案例,探索理论与实践有机结合的方案、实施方法和教学效果,为其他内容的设计打下坚实的基础和提供参考依据。在铸造工艺教学中,首先进行认知实践,学生通过手工造型浇注小工艺品而获得铸造工艺感性认识;然后,通过铸造工艺基础知识讲座学习铸造工艺原理、工艺和铸件结构设计;其次安排学生根据所学工艺知识自主完成中等复杂程度铸件的造型和铸造工艺过程。建立铸造工艺过程的完整知识体系;最后,通过项目设计制作将3D打印与铸造工艺设计及铸件结构设计与实施有机联系在一起,实现项目的设计、实施和评价。通过在机械和材料控制专业4个班的教学实践,取得了良好效果,学生的收获很大。

关键词：理-实结合;;平台;;案例;;铸造工艺;;设计;;实施与评价

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现代社会中,相关的生活、工作的必要设备或产品在制造生产层次上,辅助的产品设计在一定程度上,是为满足相关群体对某项活动或工作更加方便开展的必须工具。从摩登时代开始的批量化机械生产中,我们就可以看出,相关的机械设计和制造是在现代化计算机技术能支持对应生产环节的需要而产生出的,借由计算机辅助设计进行相关的应用和研究,并在后期形成较为完善的计算机辅助设计CAD技术的运用和发展体系。此次,就计算机辅助设计CAD技术在机械设计及制造中的应用、影响和发展趋势进行相关的分析和探究。

关键词：产品设计;;机械设计;;辅助;;CAD技术

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为动态满足母猪不同阶段营养需求,根据母猪个体体况进行个性化定时定量精准饲喂,开发一种精准饲喂装置及控制系统。设计雨刷电机驱动螺旋输送的供料机构,通过控制电机转速和转动圈数,实现单次精准下料。采用电阻式传感器监测水料液位,触碰开关监测母猪是否前来采食,根据采集信息进行单餐多次少量投料,尽量避免饲料的剩余。开发精准饲喂控制系统,根据个性化的采食量模型,设定餐次时间段、单次下料量、单次下水量、单餐最大量等关键饲喂参数,实现对预设饲喂量的准确投喂。该设备的应用相对于人工饲喂,有效提高哺乳母猪采食量。

关键词：精准饲喂;;机构;;液位传感;;控制系统

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社会经济不断发展,科技也在高速发展中,为人们的生产生活带来了极大的便利,在机械设计制造上呈现出自动化的趋势,极大的节省了人力,通过和智能化进行结合,可以有效提升机械的工作精准度以及效率,本文分析了机械设计制造与自动化发展。

关键词：机械设计制造;;自动化;;发展研究

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随着我国煤矿生产水平的不断提升,有效推动了煤矿机械化的发展,而煤矿机械设备的使用与维护将在一定程度上影响煤矿生产的效率和煤矿企业的经济效益。从煤矿机械设备使用与维护管理的现状出发对其进行分析,制定有效的解决对策,以更好地提高煤矿机械设备使用与维护管理水平,确保煤矿生产的安全进行。

关键词：煤矿机械设备;;维护管理;;故障率

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CAD技术是当前机械制图绘测中被广泛应用的工具,通过当前不断发展的计算机技术辅助设计绘图能够达到绘图的高效性和便捷性。在当前的工业生产阶段中,CAD技术已被广泛应用到各种各样的机械制图中去,当前各大高校和培训机构也提出了相应的培训课程,对该技术进行全面的人才培训和技术提高。提高对CAD技术的应用能力能够帮助设计工作人员降低工作强度,实现机械制图二维设计向三维设计的转变。

关键词：CAD技术;;机械制图;;应用分析

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计量器的精准与否关系到加工零件质量的好坏,再加上计量器本身也存在一定的误差,那么就意味着如果在计量器的选择上出现误差,将会导致在测量加工零件的过程中产生错误判断,从而造成人力、物力的浪费。因此从计量器选择时应当注意的问题方面入手,总结了一些简便的计量器选择方法,最后进行了实例说明,希望为将来计量器的选择提供一定的帮助。

关键词：机械加工;;计量器具;;不确定度值;;误差

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现阶段,机械设备的精密程度日益提高,体积逐步缩小,对于零部件的加工提出了更高的要求,并且由于零件在装配中扮演了极为重要的角色,因此我们必须保证零件的加工质量。零件的性能以及是否合格都取决于零件机械加工质量,因此文章对机械加工质量的影响因素及应对措施进行详细论述,希望能够有效提高加工质量,促进机械加工行业的稳步发展。

关键词：机械加工;;质量;;影响因素;;控制措施

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简要阐述了对石油机械设备进行维修和保养的重要性,探讨了对石油机械设备维修保养的具体策略。

关键词：石油;;机械设备;;维修保养

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