标准规范下载简介

T／CMES 25003-2018 机械零件静强度可靠性设计计算标准.pdf

01.040.25 J00/09

2018年12月28日发布

T/CMES25003—2018

中天建设石狮国工程深基坑.专家论证施工方案.doc/CMES2500320

械零件静强度可靠性设计计算

2019年1月28日实施

中国机械工程学会 发布

中国机械工程学会（英文简称CMES）是具备开展国内、国际标准化活动资质的全国性社会团 本。制定中国机械工程学会团体标准，以满足企业需要和市场需求，推动机械工业创新发展，是中 国机械工程学会团体标准的工作内容之一。中国境内的团体和个人，均可提出制、修订中国机械工 程学会团体标准的建议并参与有关工作。 中国机械工程学会团体标准按《中国机械工程学会团体标准管理办法》进行制定和管理。 中国机械工程学会团体标准草案经向社会公开征求意见，并得到参加审定会议的3/4以上的专 家、成员的投票赞同，方可作为中国机械工程学会团体标准予以发布。 在本标准实施过程中，如发现需要修改或补充之处，请将意见和有关资料寄给中国机械工程学 会，以便修订时参考。

附录A（概率分布表） 附录B（符号与缩略语） 中文索引 英文索引.. 参考文献。

本标准包括载荷一次作用及多次作用下结构零部件静强度可靠性设计计算方法及模型， 本标准适用于机械零部件可靠性设计与可靠性评估。

3.可靠性设计的基本概念及常用概率分布

载荷作用效果强烈程度的物理量，通常表达的是零件关键部位的应力等物理量。

荷或应力的能力，例如强度、刚度、耐热能力、

零件丧失规定的功能称为失效，通常以载荷（应力）大于强度为失效判据

3.2.5可靠性、可靠度

可靠性是零部件具有时间属性的质量指标，定义为零件在规定条件下，规定时间内，完 成规定功能的能力。 可靠度定义为零件在规定条件下，规定时间内，完成规定功能的概率，记为R（t）。可 靠度是时间的函数，故R（t）也称为可靠度函数， “规定条件”指的是零件的正常服役载荷环境。产品服役过程中承受的载荷一般是一个 随机变量或随机过程，服从一定的概率分布或统计规律。实验室或试验场进行可靠性考核、 评价试验，大多是在确定性载荷条件下进行的。确定载荷下零件的可靠度与随机载荷下零件 的可靠度未必相同。 “规定时间”是可靠性区别于其他质量属性的重要特征。一般来说，零件的可靠性水平 会随着使用或贮存时间的增加而降低，可靠度是时间的单调减函数。这里的时间概念不限于 日历时间，也可以是载荷作用次数、设备启动次数、运行时间、行驶距离等。

3.3随机变量及其概率分布

式中，P(X

F(x)= P(X ≤x)

如果对于随机变量X的分布函数F(x)，存在非负可积函数(x)，使得对于任何实数x

F(x) = P(X ≤x) = m f(x)dx

则称函数f(x)为随机变量X的概率密度函数，且有/f(x)dx=1

3.4随机变量分布的数字特征

分布函数能够完整地描述随机变量的统计特征，但有时随机变量的分布函数很难得到。 对于许多工程实际问题，并不一定需要知道分布函数，只需要知道随机变量的某些特征。描 述随机变量分布的性态与特征的量称为随机变量的数字特征。随机变量的特征一般可以用 个或多个实数描述。最常用的数字特征是随机变量的平均值和表示随机变量偏离其平均值离 散程度的量一一方差或标准差。

3.4.2方差与标准差

随机变量与其均值差的均方值称为方差：

方差的算术平方根称为标准差

随机变量样本数据中最大值与最小值之差，称为样本极差：

正态分布也称为高斯（Gauss）分布，其概率密度函数为（见图3.1)：

式中：μ为分布的均值，是对随机变量中心或中值点的度量，α为分布标准差，是对随机 变量分散性的度量。

3.5.2标准正态分布

图3.1正态分布概率密度函数图

均值为0，标准差为1（即μ=0，α=1）的正态分布称为标准正态分布，其概率密度函 数为：

通过以下变换，可以实现一般正态分布随机变量X（均值为μ，标准差为）向标准正态 分布随机变量Z的转换：

即，通过这个变换得到的随机变量Z为均值等于0，标准差等于1的标准正态随机变量。 标准正态分布可靠度函数为：

中，Φ(x)是标准正态累积分布函数（见附录）。

3.5.3对数正态分布

X是一个随机变量，Y=1n(X)服从正态分布，

则称X服从对数正态分布。对数正态概率密度函数为

Y=In (X)~N(μu, )

跨线桥满堂支架施工方案x>0 21 a f(x) = x≤0 0

式中，μ和α分别为对数均值和对数标准差。 通常用Tso表示对数正态分布的中位数，1n(Tso）与μ相等。对数正态概率密度函数如图 3.2所示：

对数正态分布的均值和方差分别为：

图3.2对数正态概率密度函数

对数正态可靠度函数是：

威布尔分布的概率密度函数为

下穿铁路立交工程施工组织设计方案威布尔分布的累积分布函数为

E(x) = exp(μ + a