机械可靠性及其在雷达结构设计中的应用论文_黄妮

机械可靠性及其在雷达结构设计中的应用论文_黄妮

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摘要:近几年,随着我国经济水平不断提升,工业建设规模与数量不断提升,为进一步便捷人们的生产与生活,各类机械设备的可靠性设计,成为当下必须解决的问题。这也是人类工业发展的基本需求,尤其是在现阶段,正处于尖端科技改革发展的关键阶段。因此,对机械可靠性设计方式与原理研究有着鲜明的现实意义。

关键词:机械可靠性;雷达结构设计;应用

前言

早在上个世纪,关于雷达设计理念就已经被提出,其目的是减轻雷达装备维护、保障的复杂性,提高装备维护、保障效率。然而,在具体实施过程中发现,采取模块化的设计方式,还在一定程度上提高了雷达装备的可靠性,故障率较以往明显降低。我国在雷达装备设计方面起步较晚,但是,在意识到模块化设计模式重要性的情况下,开始加快研制国产雷达装备,并全面采用设计理念,尤其是在雷达发射机这一重要组件中得到了普遍应用。

1雷达发射机概述

发射机是雷达电磁波信号产生的地方,其在调制器的作用下能够形成不同宽度的矩形脉冲,并在此基础上输出高频脉冲功率,经过波导、天线向外界环境中发射电磁波,并通过接收、分析反射回来的电磁波完成目标探测功能。发射机一般具有高频、高压、大功率的特点,它是雷达系统中最大、最重、最昂贵的部分。作为雷达装备的核心部件,雷达发射机可靠性的降低,将直接影响着作战系统的作战效能,因此,提升雷达发射机可靠性就成为现阶段雷达装备研究的一个重要方向,也成为衡量雷达系统装备性能的重要参数。

2机械可靠性的设计原理

就机械制造基本内容而言,可靠性设计真正的目的在于提升设备稳定性,通常情况下,会议物理力学、光学以及材料学作为基础,经过必要的试验分析得出试验数据,然后根据数据得出产品各个环境下的应用参数,从而寻求最优化性能点,完成设备改造。具体而言,机械可靠性设计原理的应用将会形成产品最优参数指标,可以得出零件使用寿命参数以及具体性能。

此时设备的可靠性设计相当于具有一系列科学标准,制造过程中只需要按照标准规定内容进行参数改造即可。结合机械物理指标体系而言,可以将机械可靠性设计方法总结为以下两种:定性设计法。此种方法在应用过程中,将会借鉴以往成功的设计经验,或者以失败的经验作为设计参考,最终得出一个作为合适的设计方案,以此避免可靠性设计缺陷的存在。具体而言,在产品的制作过程中,设计者应用各类设备以及技术对待生产设备进行建模,模拟设备实际应用场景,从而得出机械设备使用模拟参数,分析出应用过程中可能发生的故障,以及可能影响设备正常使用的因素,然后以此为基础,对可靠性设计方案进行优化,尽可能提升待生产设备的性能。定量设计法。定量设计方法在应用过程中,主要借助于应力强度干涉模型以及函数理论进行设备性能分析。通常情况下,定量设计方法会将机械设备所具有的强度以及应力规定为随机变量,之后应用概率思维分析变量与性能之间的关系,并且得出各个区域内的线性关系,最终计算出设备可靠程度,以及可靠性标准参数。

3机械工程可靠性优化的现状

生活水平的提高使得人们对产品本身的质量提出了更高的要求,而我国的多数产品尽管目前在产品的可靠性以及综合性能上升级很快,但是整体而言因为发展时间较短还是无法与外国的企业相抗衡,尤其在机械制造的可靠性方面并不能够满足当下的需求。目前为了不断优化机械工程的制作流程,有关部门已经出台了一整套合理的体系。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而在机械工程的可靠性优化设计这一领域中,由于之前的研究大都停留在理论假设上,缺乏足够的实践引导,因此相关方面的人才相当匮乏,这样下来不利于机械工程业的长久发展。因此,对于这一领域有关部门要给予足够的重视,使其稳步地发展并取得长足的进步。

4设计方式

4.1优化设计方法

立足于机械产品基础生产情况而言,近几年的机械制造技术应用效果良好,不仅可以提升制造效率,还可以提升质量。为应对日益增长的市场需求,以及逐渐提升的质量需求,机械优化设计理念形成,在融合了数学理论知识计算机技术之后,可以实现各种复杂问题的分析与优化,对于提升设计水平有着重要意义。对于机械产品的可靠性而言,将会对产品应用效果与性能产生影响,做好可靠性设计十分必要,也是在最短时间之内,生产最为优秀产品的基础所在。机械的可靠性优化设计具体表现在三个方面:质量、成本以及可靠性。对于可靠性设计以及优化设计需要持辩证态度观看,具体可以分为两个角度进行看论述:一方面,可靠性设计并不等与优化设计,因为在单一设计中,可靠性设计完成之后,机械产品内部各个零件的参数并不一定达到最佳状态。另一方面,优化设计并不等与可靠性设计,同样在单一设计中,优化设计完成之后,机械产品内部并非可以在任何情况下都保持稳定性,也不具备在特定时间、地点,完成特定功能的效果。因此在机械可靠性优化设计中需要考虑到上述问题。

4.2灵敏度设计方法

对于机械产品而言,可靠性设计中必将会涉及到灵敏度分析。通常情况下,在完成机械产品设计之后,需要对方案进行模拟测试,根据模拟测试结果进行方案的改变,改变方案之后需要进行二次模拟测试,在反复的测试分析过程中,将会涉及到大量的人力资源以及物力资源,此时生产效率就会降低。加之一些机械产品本身结构组成就较为复杂,测试分析过程中,无论是数学几何参数还是物理参数信息都较为众多,因此可靠性设计便显得尤为重要。在可靠性设计中,将会对各类信息进行分析,从而得出各个零件的最优状态,而这个最优状态其实就是灵敏度,一个设备灵敏度较高,则可靠性就较为明显,之所以引入灵敏度概念,是因为可以提升各类参数分析的效率与质量,常见的灵敏度分析方法有以下几种:例如直接分析法、伴随变量法以及函数法等。机械可靠性灵敏度设计简单来说就是在可靠性基础上的灵敏度设计,通过灵敏度分析结果来确定一个具体的参数,从而提升产品的整体性能。机械可靠性灵敏度设计对于可靠性设计来说意义重大,能够有效地降低机械产品参数分析复杂程度。在分析过程中,如果部分因素的灵敏度较低,对机械可靠性影响较为明显,需要在制造过程中重点控制。如果部分因素的灵敏度较高,对机械可靠性影响并不明显,则可以将其作为确定量值进行处理。

4.3产品制造环节

机械工程产品的整体质量要想获得提升,就需要从制造环节进行控制,机械产品的制造环节需要投入足够的重视,尤其是在可靠性能优化这一方面。在加工工艺中,需要选择比较高的技术水平,提升技术规格,这样就可以有效地提高机械制造的整体水平。机械产品制造的每一个流程都相当关键,可靠性优化的设计需要兼顾加工材料以及设备等方面,在全面考虑的基础上才可以制定出一套真正行之有效的优化设计指标。

结束语

立足于机械制造工程角度,机械可靠性设计是一项基础工程,因为任何设备被研究与制造的基本目的都是为了正常服务社会。这就需要从机械制造的基础内容进行考虑,无论是零件质量还是技术设计都需要具有科学性以及实践性,这样才能从根本上提升机械质量,促使其更好地发挥服务作用。

参考文献:

[1]刘向,张瑜.探讨机械可靠性设计的内涵与递进[J].科技经济导刊,2017(20):95.

[2]张永.浅谈机械可靠性设计的内涵与发展[J].中国新技术新产品,2017(07):60-61.

论文作者:黄妮

论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期

论文发表时间:2019/12/19

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