论文摘要：机电系统可靠性设计建模及评估方法研究

随着工业需求的发展，机电系统越来越复杂，在使用、维护和保障等方面对可靠性的要求也越来越高。可靠性是保障机电系统性能的因素之一。而随着科学技术的发展，多学科技术综合运用，机电系统的性能得到了很大的改善，可靠性研究迈入了新阶段。为适应节约资源保护环境的外部要求和机电系统全寿命周期低成本的发展趋势，本文以典型机电系统——三自由度直角坐标机器人为研究对象进行可靠性设计建模与评估方面的研究。 本文首先从系统工程的角度出发，在机电系统全寿命周期内，结合并行工程，利用多学科综合技术，研究机器人系统在设计、分析和评估等方面的可靠性，提出了在并行工程环境下机电系统可靠性流程模型；讨论了虚拟样机仿真技术在可靠性研究中的应用，该技术的应用，突破了传统的可靠性试验依赖大样本的试验方法，能在计算机虚拟环境下完成机器人结构设计、性能仿真分析和可靠性分析；采用有限元技术对机器人机械零件进行强度和模态分析，并将仿真因素离散化，进行可靠性分析，得到该零件材料、结构和受力等情况对其可靠性的定量影响；利用了故障模式影响度分析（FMEA）方法和故障树分析（FTA）方法针对机器人系统可靠性进行了定性分析，并运用了蒙特卡罗仿真方法定量计算了机器人可靠性指标；还针对该机械人机械系统的典型零件进行了可靠性分析；最后探讨了机电系统可靠性评估方法，提出了可靠性数据来源模型，并利用金字塔可靠性评估模型，介绍了机电系统可靠性评估计算方法，并编制了可靠性评估程序，验证系统的可靠性指标。