第6章  柔性机构动态可靠性发展趋势

随着功能复杂精密的柔性机构在航空、航天、机器人等领域的广泛应用,尤其是最近10年以来,我国在航天领域的探测活动不断深入,逐步从近地轨道向深空领域进行更加广泛深入的探索,在工程实际中迫切需要解决柔性机构运动耦合带来的各种问题。柔性机构动态可靠性的主要研究趋势包括以下几个主要方面:

1)柔性机构耦合振动带来的问题之一是柔性机构的寿命问题。一般情况下,疲劳是指在循环载荷的作用下所发生的性能变化。疲劳损伤是工程结构最常见的寿命失效原因,根据相关统计,各类机械零件失效总数的80%~90%是由于疲劳引起的^[24,179]。将柔性机构的耦合振动产生的动态应力作为循环载荷进行疲劳研究具有很大的工程实际意义。

2)柔性机构耦合振动带来的问题之二是柔性机构的精度问题。磨损损伤也是工程结构很常见的失效原因,柔性机构的耦合振动在构件连接的运动副处产生复杂的接触、碰撞和摩擦问题,运动副的磨损会导致机构因为精度失效的原因而无法正常完成规定的任务。

3)柔性机构动态可靠性综合也是柔性机构可靠性研究的发展趋势,在柔性机构动态可靠性分析基础上进行的柔性机构动态优化设计,即把柔性机构的动态可靠度要求或者结合在优化问题的约束条件内,或者结合到优化问题的目标函数内,然后运用优化方法,计算动态参数的最优解,以便更好地达到预先确定的目标,即在设计中应保证产品的经济效益和运行中的安全可靠。