系統疲勞與衝擊失敗可靠度

Abstract

工程設計上存在的不確知因素以往常以安全因子方法解決，而現在可靠度工程已漸漸 受到高危險性、高品質要求、與國防工業所重視。本文舉出各種可靠度之分析方法， 並敘述其優缺點，選用其中之Rackwitz-fiessler 法與Monte Carl。模擬作為本研究 之計算方法。本文分別以機率為主和可能度為主從事可靠度分析。前者以門形框架為 例，使用Miner 法則計算系統之疲勞損壞度，且利用Morrow法則，Neuber法則和循環 應力應變關係建立承受疲勞負荷之性質，並以疲勞負荷大小為隨機變數，探討系統元 件承受疲勞負荷下之可靠度。另使用衝擊反應頻譜(SRS) 和有限元素法(FEM) ，評估 受衝擊負荷下系統之安全性，可應用於系統承受疲勞負荷下之可靠度設計。另外當系 統處於模糊狀態下，對於主觀因素的考量如人為的疏忽和遺漏，或缺乏足夠的統計數 據，而谷評估系統的可靠度，而以模糊線性迴歸法(fuzzy linear regression met－ hod)建立模糊模式(fuzzy model) ，並定義模糊極限狀態函數 (fuzzy limit state function)，用以評定以模糊集處理之可靠度，其結果與以機率為主的分析結果做比 較。本文以疲勞可靠度為例，由數值結果可發現，由於主觀因素的考慮和模糊極限函 數的影響，所得結果產生顯著的差異，因此可知欲評估系統可靠度時，純由機率量測 觀念是不太恰當的。