敏感性分析法在減壓閥設計中的應用

2015-04-11 吉利科 西安航空動力控制公司

  以減壓閥為例,通過在液壓元件傳統設計中嵌入敏感性分析,找出產品設計目標實現的敏感要素并提出解決對策,得到既滿足產品使用精度要求又降低經濟指標的設計結果。這種新思路對降低研制成本,提高產品性價比和競爭力具有重要意義。

  引言

  傳統設計方式中,零組件尺寸公差一般根據經驗和公差給定。公差過大,不能保證產品質量;公差過小,加工困難,成本提高。在市場競爭日益激烈的今天,尋找精度要求與經濟指標的最佳平衡點在產品研制時顯得更為重要。

  敏感性分析是產品評價的一種方法,在一定程度上描述了不確定性因素的變動對產品研制效果的影響,有助于搞清產品對不確定因素的不利變動所能容許的風險程度,有助于鑒別敏感性因素,從而能夠及早排除那些無足輕重的變動因素,將進一步深入調查研究的重點集中在那些敏感性因素上,或者針對敏感性因素制定出對策,以達到盡量減少風險、增加研制可靠性的目的。

  本文以典型液壓元件——減壓閥為例,通過在產品設計中嵌入敏感性分析,為產品研制在精度要求與經濟指標之間尋求平衡提供了新思路。

  1、敏感性分析

  1.1、敏感性分析

  敏感性分析是指通過分析產品要素發生增減變化時對產品目標的影響,并計算敏感度系數和臨界點,找出敏感要素,確定產品目標對該要素的敏感程度和產品對其變化的承受能力。

  敏感性分析有單要素敏感性分析和多要素敏感性分析兩種。單要素敏感性分析是對單一可變要素變化的影響進行分析,即假設產品各要素之間相互獨立,每次只考察一個要素,其他要素保持不變,以分析這個可變要素對產品目標的影響程度和敏感程度。多要素敏感性分析是對兩個或兩個以上相互獨立的可變要素同時變化時,分析這些變化要素對產品目標的影響程度和敏感度。通常只進行單要素敏感性分析,單要素敏感性分析是敏感性分析的基本方法。

  1.2、敏感度系數

  敏感度系數(SAF)是指產品目標變化率與產品要素變化率之比,可按下式計算:

敏感性分析法在減壓閥設計中的應用

  1.3、臨界點

  臨界點又稱轉換值,是指產品要素的變化使產品目標由可實現變為不可實現的臨界數值,一般采用產品要素基準值的變化率或其對應的具體數值表示。臨界點可通過敏感性分析圖得到近似值,也可采用試算法求解。

  1.4、計算結果

  敏感性分析的計算結果,應采用敏感性分析表和敏感性分析圖表示。

  4、結論

  以減壓閥為例,通過在液壓元件傳統設計中嵌入敏感性分析,得到既滿足產品使用精度要求又降低經濟指標的設計結果。

  借助敏感性分析,搞清產品設計目標對設計變量的不利變動所能容許的程度,鑒別出敏感變量,及早排除無足輕重的變量,將研究重點集中在敏感變量上,并對其提出解決對策,以達到盡量減少風險、增加研制可靠性的目的。

  通過在產品設計中嵌入敏感性分析,為產品研制在精度要求與經濟指標之間尋求最佳平衡點提供了一種新思路。這種思路對降低研制成本,提高產品性價比和競爭力具有重要意義