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機械產(chǎn)品可靠性軟件

結(jié)構(gòu)可靠性分析系統(tǒng)STRI

機械結(jié)構(gòu)可靠性是產(chǎn)品可靠性工作的難點之一。為了保證機械結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的可靠性，設(shè)計師更多傾向于采用較大的安全系數(shù)來保證使用的可靠，使得設(shè)計偏于保守，不利于產(chǎn)品效率和性能的提升。因此，迫切需要在機械結(jié)構(gòu)可靠性分析基礎(chǔ)上，借助機械結(jié)構(gòu)可靠性量化分析手段，進行更為優(yōu)化的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計。

機械結(jié)構(gòu)的可靠性問題，涉及到結(jié)構(gòu)載荷、材料特性、結(jié)構(gòu)尺寸、強度、應(yīng)力等設(shè)計參數(shù)，必要時還需要考慮壽命因素，需要考慮的因素較多。在開展機械結(jié)構(gòu)可靠性分析時，需將這些參數(shù)作為隨機變量，建立極限狀態(tài)概率函數(shù)模型，分析隨機變量參數(shù)在特定分布狀態(tài)下的概率響應(yīng)規(guī)律。通過概率響應(yīng)模型，將隨機變量參數(shù)及可靠性量化，得到在特定應(yīng)用下產(chǎn)品的可靠性水平，從而在設(shè)計階段得到更合理的設(shè)計結(jié)果，使所設(shè)計的零部件具有可預(yù)測的壽命和失效概率，彌補安全系數(shù)不能綜合量化可靠性的不足，為優(yōu)化資源配置和最優(yōu)化設(shè)計提供依據(jù)。

廣州寶順信息科技有限公司自主研發(fā)的結(jié)構(gòu)可靠性分析軟件STRI，功能和技術(shù)指標(biāo)完全覆蓋、達(dá)到美國西南研究所SWRI研發(fā)的NESSUS結(jié)構(gòu)可靠性分析軟件。結(jié)構(gòu)可靠性分析軟件STRI針對機械結(jié)構(gòu)可靠性工程關(guān)鍵問題，采用國際先進的概率計算方法、仿真手段，深度分析機械結(jié)構(gòu)的載荷、材料特性、結(jié)構(gòu)尺寸、強度、應(yīng)力等各種設(shè)計參數(shù)的隨機特性、概率響應(yīng)，以及對機械結(jié)構(gòu)可靠性的影響，并量化分析上述參數(shù)或因素影響下的機械結(jié)構(gòu)可靠性。

結(jié)構(gòu)可靠性分析軟件STRI由項目管理、失效建模、概率分析、威布爾分析、疲勞壽命分析、概率故障樹建模與分析模塊以及相應(yīng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫組成。結(jié)構(gòu)可靠性分析軟件STRI可通過內(nèi)置的接口（如rst文件格式），與ANSYS、ABQUES等商用軟件集成，讀取有限元分析數(shù)據(jù)等進行集成分析。

失效建模模塊

失效建模模塊主要是用于定義機械結(jié)構(gòu)可靠性分析的工程問題，包括故障模式分析、建立機械結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)方程模型、定義隨機變量/參數(shù)等。

失效建模模塊的功能特點：

? 可以分析機械結(jié)構(gòu)故障模式，包括從故障模式庫讀取故障模式信息、通過t其他可靠性分析工具的FMEA模塊導(dǎo)入故障模式信息等；

? 建立機械結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)方程模型，支持自定義極限狀態(tài)方程；

? 極限狀態(tài)方程模型中的參數(shù)，可以從軟件內(nèi)置的基礎(chǔ)庫選擇，也可以自定義。

? 通過雙擊參數(shù)，可對參數(shù)進行服從的分布類型擬合分析、分布參數(shù)估計等。支持指數(shù)分布、對數(shù)正態(tài)分布等15種分布類型的失效概率計算。

概率分析模塊

概率分析模塊是結(jié)構(gòu)可靠性分析軟件STRI的核心、關(guān)鍵，主要用于機械結(jié)構(gòu)可靠性分析過程中，各種隨機變量、參數(shù)的隨機響應(yīng)概率分析。該模塊支持解析、蒙特卡洛仿真（抽樣）、有限元分析3大類共10多種分析方法，包括一階矩法(FORM)、二階矩法(SORM)等解析方法；蒙特卡洛仿真、基于平面的自適應(yīng)重要抽樣法（AIS1）等仿真方法；以及基于有限元的疲勞壽命分析方法等?？梢愿鶕?jù)結(jié)構(gòu)可靠性分析需求選擇合適的方法進行。

支持對數(shù)正態(tài)分布、正態(tài)分布、均勻分布、Beta貝塔分布、卡方分布、Weibull威布爾分布、Gumbel分布、gamma分布、負(fù)指數(shù)分布、瑞利分布、III型極小值分布、類型II極大值分布、類型I最大值分布、類型I最小值分布等10多種分布類型的變量

概率分析模塊的功能特點：

? 可以設(shè)置系統(tǒng)可靠性模型中的各節(jié)點的載荷、材料參數(shù)、幾何、邊界條件、初始條件等隨機性；

? 支持蒙特卡洛仿真、解析法、有限元3大類共10多種計算方法。

? 支持的蒙特卡洛/隨機抽樣方法包括：蒙特卡洛仿真；基于平面的自適應(yīng)重要抽樣法（AIS1）；基于曲率的自適應(yīng)重要抽樣法（AIS2）；半徑重要性抽樣方法ISAMF、響應(yīng)面＋蒙托卡洛仿真、AMV+自適應(yīng)重要抽樣法 (AIS)。

? 支持的解析法：一階矩法(FORM)；二階矩法(SORM)；快速概率積分(FPI)；均值法(MV)；改進均值法(AMV)；基于迭代的改進均值法(AMV+)；響應(yīng)面法(RSM)；拉丁超立方仿真(LHS)；

? 支持基于有限元的疲勞壽命分析方法。

? 可進行參數(shù)、模型等的靈敏性分析以及仿真，可輸出敏感性分析結(jié)果。

概率故障樹分析模塊

概率故障樹建模與分析模塊，主要用于機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性分析。應(yīng)用概率故障樹建模與分析模塊，可以圖形化建立機械結(jié)構(gòu)的故障樹模型，建立多故障模式或者相關(guān)故障模式模型，并根據(jù)各故障模式之間的邏輯關(guān)系，進行頂事件（機械結(jié)構(gòu)失效概率）發(fā)生概率的計算。概率故障樹建模與分析模塊的功能特點：

? 具快捷的圖形化的故障樹建立、故障樹圖形輸出功能；

? 支持與門、或門、異或門等10多種布爾邏輯模型；

? 支持基本事件、房型事件等10多種事件類型；支持共因故障模式以及多功能節(jié)點建模與分析，支持Alpha與MGL方法的共模分析以及相互轉(zhuǎn)化，支持不同顏色標(biāo)記共模事件，并可進行共模與無共模故障的對比分析；

? 支持多失效模式的故障樹建立，可通過失效模式邏輯關(guān)系、共因、多功能等建立失效模式相關(guān)模型；

? 提供多種方式設(shè)定故障樹事件的概率設(shè)置方法，支持直接輸入、分布計算、輸入極限狀態(tài)方程、試驗數(shù)據(jù)等4種基本事件的發(fā)生概率計算方法，支持指數(shù)分布、對數(shù)正態(tài)分布等15種分布類型的失效概率計算；

? 支持故障樹圖形的收縮與折疊功能；

? 支持故障樹的檢查功能，包括基本事件檢查、獨立性檢查、數(shù)據(jù)完整性檢查；

? 支持割集的過濾與多種視圖分析，快速準(zhǔn)確確定薄弱環(huán)節(jié)；

? 可進行最小割集求解、頂事件發(fā)生概率計算、不可靠度、可用度、概率重要度、結(jié)構(gòu)重要度及關(guān)鍵重要度計算等功能，支持動態(tài)故障樹分析。

疲勞壽命分析模塊

結(jié)構(gòu)可靠性分析軟件STRI針對機械結(jié)構(gòu)的疲勞工程問題，提供了強大的疲勞壽命分析功能。疲勞壽命分析模塊采用先進的有限元算法以及疲勞壽命模型，基于內(nèi)置強大的分析引擎，幫助企業(yè)快速、精準(zhǔn)識別產(chǎn)品的危險點位置（薄弱環(huán)節(jié)）并預(yù)測壽命，以便合理制定產(chǎn)品設(shè)計策略。疲勞壽命分析模塊具備產(chǎn)品應(yīng)力壽命分析、應(yīng)變壽命分析、焊接結(jié)構(gòu)疲勞分析等功能，且提供豐富的材料參數(shù)庫、模型庫，可滿足產(chǎn)品疲勞分析工程急需。

疲勞壽命分析模塊的功能特點：

? 提供解析計算和基于有限元分析兩種方法進行疲勞壽命分析。

? 支持應(yīng)力壽命、應(yīng)變壽命、焊接結(jié)構(gòu)、多軸疲勞、利用率等分析。

? 支持靜態(tài)結(jié)構(gòu)、等幅應(yīng)力、變幅應(yīng)力等不同情況下的疲勞分析。

? 提供疲勞壽命、累積損傷、疲勞強度、關(guān)鍵點、利用率等20多種參數(shù)的計算功能。