臺灣博碩士論文加值系統

摘 要

可靠度理論在工程設計領域中，它是以機率論與統計學為數學工具，來處理工程設計與分析中存在的大量不確定因素，進而對工程設計做出安全性的評估，形成了一個相當完整的理論系統。
可靠度設計常用於日趨精密且複雜之工程系統設計中，可靠度設計也可說是工程機率設計，在強度與應力給定之機率干涉量下進行先進之工程設計。
本研究係採用應力－強度干涉理論為基礎，在強度與應力之機率密度函數均為常態分佈，且互為統計獨立的條件下，對於承受穩定交變應力之傳動軸，做疲勞可靠度設計與分析。在給定之可靠度以及材料特性條件下求出軸徑，再以傳統的設計方法算出軸徑，做為比較。結果顯示，可靠度設計所需的軸徑較傳統安全係數法（取安全係數 ）所需的軸徑為小，可節省甚多的材料。
可靠度設計之方法，亦可使用於強度、應力分佈為：（1）對數常態分佈，（2）威布爾（Weibull）分佈及（3）指數分佈等。

Abstract

In the complex engineering system design, reliability theory is a well- developed mathematical tool based on the probability concept and statistical analysis process for the mass uncertainly factors of designed systems. This method is required to evaluate the system safety and establish a completed system theory.
The reliability design or the engineering probability design is usually applied to complicate and precision engineering design systems. One of the applications is given the strength-stress probability interference of mechanical system to implement a better engineering design approach.
Based on the strength-stress interference theory, this paper assumed that, under statistical independent conditions, a strength-stress probability density function for a mechanical shaft is subjected to the steady and alternating stress in a normal distribution. The shaft diameter can be estimated from the material property and the conditions of reliability design method. The shaft diameter is then calculated by using the conventional safety coefficient method (with safety Factor Fs = 2). Result of both methods indicates that the shaft diameter from the reliability design technique is smaller than the conventional method. Thus, the material saving from the shaft reliability design process is concluded.
The reliability design of the strength-stress interference theory can also be applied to other distributions such as: (1) lognormal distribution. (2) Weibull distribution, and (3) exponential distribution.

目 錄
中文摘要--------------------------------------------------Ⅰ
英文摘要--------------------------------------------------Ⅱ
目 錄--------------------------------------------------Ⅲ
圖表目錄---------------------------------------------------V
符號說明--------------------------------------------------Ⅵ
第一章 緒論-----------------------------------------------1
1-1目的----------------------------------------------------1
1-2背景----------------------------------------------------2
1-3文獻回顧------------------------------------------------4
第二章 理論分析-------------------------------------------7
2-1可靠度------------------------------------------------7
2-1.1可靠度公式的推導----------------------------------7
2-2隨機變量之運算---------------------------------------10
2-2.1連續隨機變數-------------------------------------10
2-2.2常態分佈-----------------------------------------11
2-2.3常態分佈一維隨機變量函數的運算-------------------14
2-2.4常態分佈多維隨機變量函數的運算------------------15

2-3應力—強度干涉理論及可靠度計算-------------------------17
2-3.1功能函數及極限狀態方程式------------------------18
2-3.2聯結方程式--------------------------------------19
第三章 傳動軸之疲勞可靠度設計與分析----------------------22
3-1基本假設---------------------------------------------22
3-2等效應力的計算---------------------------------------22
3-3等效強度的計算---------------------------------------23
3-4可靠度設計的計算-------------------------------------24
第四章 範例：承受穩定交變應力之軸徑設計分析------------------29
4-1已知條件---------------------------------------------29
4-2可靠度設計-------------------------------------------29
4-3使用傳統安全係數法之軸徑設計-------------------------37
4-4可靠度設計與傳統安全係數法之比較---------------------38
第五章 結論與未來建議------------------------------------40
5-1結論-------------------------------------------------40
5-2 未來建議--------------------------------------------41
參考文獻--------------------------------------------------42
自 述--------------------------------------------------51

參考文獻 ( Reference )

中文參考文獻

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