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GCr15钢的合金含量少,并且具有良好的性能,目前是一种应用最为广泛的轴承钢。在通过淬火和低温回火后会具有比较高的硬度,组织均匀等良好的性能。此种钢的冷加工塑性一般,焊接性能较差,对生成白点敏感性能较大且有回火脆性。通常,威布尔分布被默认为是GCr15材料的可靠性模型,但通过对比验证发现并不是在所有情况下威布尔分布都是最佳可靠性模型。 通过将GCr15材料制作为滚子试样,由Φ12点接触型寿命试验机进行寿命试验,得到GCr15材料的寿命数据。对于GCr15轴承材料寿命可靠性的研究中,采用了由河南科技大学恩梯恩(中国)投资公司共建轴承材料实验研究室提供的实验设备及材料试样。本文就是以不同的可靠性模型,对试验所得的失效数据进行可靠性分析。文中先是二参数对数正态分布和二参数威布尔分布作为可靠性模型,以极大似然法作为参数评估方法进行参数评估。通过线性拟合以及假设检验可知道针对不同批次的试验材料,二参数威布尔分布和二参数对数正态分布各有优劣,所以在实际应用时应选择标准差小的作为可靠性模型,从而减小寿命估计误差,提高计算精度。 然后又用用三参数对数正态分布和三参数威布尔分布作为可靠性模型进行可靠性分析,首先令三参数对数正态分布的参数确定,用计算机模拟出符合其分布的寿命数据。将获得的寿命数据根据Johnson或Nelson方法算出其可靠性经验值。并与上述确定参数的三参数对数正态分布可靠性曲线进行拟合。证明 Johnson或Nelson方法算出的经验值适用于三参数对数正态分布。随后采用了概率权重矩法,线性矩法,积分变换矩法参数评估方法对三参数对数正态分布进行参数估计。经验证,这三种方法均可用于三参数对数正态分布的参数评估。然后,将试验数据用三参数对数正态分布进行以不同的参数评估方法进行可靠性评估,绘出可靠性曲线,与经验函数经行拟合,算出标准差。将这些方法进行对比,并运用 k-s检验的方法,对其算出的结果进行检验。结果显示这三组失效数据,以三参数对数正态分布为可靠性模型,其中两组数据只有用积分变换矩法进行参数估计的结果通过假设检验,最后一组有积分变换矩法和线性矩法两组通过假设检验。通过其标准差之间的对比,结果表明积分变换矩法的效果较好,试验数据大体上符合三参数对数正态分布,但由于其标准差较大,其拟合度并不理想。 随后利用最大熵原理,在寿命概率分布未知的前提下对失效数据进行可靠性分析。文中采用了最大熵可靠性评估方法对失效数据进行可靠性分析,并且通过对结果可靠性真值向量与经验值向量的标准差以及可靠性估计真值向量与该组可靠性经验值向量相对误差的波动范围与威布尔分布和对数正态分布的对比。分别对比分析了3组GCr15轴承材料失效数据在这3中可靠性模型下的优劣。