連桿可靠性設計的新方法

摘要：基于鞍點逼近理論本文談論了連桿的一種新設計方法。在基本隨機參數概率分布已知的前提下，應用鞍點逼近技術，通過計算機程序可以實現連桿的可靠性設計，迅速準確地得到連桿的可靠性設計信息。

關鍵詞：鞍點逼近理論 可靠性設計 連桿

1 概述

機械可靠性設計也可以稱作機械概率設計，是可靠性工程中主要研究的內容之一，也是可靠性工程在機械設計中的應用。機械可靠性設計的核心是分析計算機械零部件在規定的工作條件下的可靠性或是失效概率。但是在工程實際中是很難有足夠的資料來確定其概率密度函數或聯合概率密度函數。即使是近似地指定概率分布，在大多數情況下也很難進行積分計算而獲得可靠度或失效概率。由于鞍點逼近理論在小樣本中精確的逼近效果與高效的逼近速度，尤其是對尾概率的精確逼近，使得鞍點逼近方法越來越多地應用到統計問題中。本文在綜述了國內外有關可靠性分析、設計理論以及鞍點逼近理論研究發展和現狀的基礎上，將鞍點逼近理論應用在連桿的可靠性設計中。

2 結構可靠性設計的鞍點逼近法

4 結論

通過隨機變量為正態分布的機械結構實例，驗證鞍點逼近理論分析計算機械結構的可靠性。通過計算機程序，快速、準確的得到了結構響應的密度函數與分布函數，并通過圖形對比的方式，將鞍點逼近分析的結果與Monte-Carlo分析的結果進行了直觀的對比，得到的結論是，鞍點逼近法分析計算結構的可靠性，具有相當的精度，尤其是在尾概率的計算中，逼近的結果與Monte-Carlo仿真的結果已經非常地接近了。

參考文獻：

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[3]張有.內燃機連桿桿身的可靠性優化設計[J].車用發動機，1993（01）.

基金項目：

國家自然科學基金（51105068）；中央高校基本科研業務費（N100323004）；中國博士學科點專項基金（20110491505）。