摘要：伴隨醫療器械自動化總體程度持續提升，醫療器械類產品內部構成系統日益復雜化，機械設計制造更具難度性。鑒于此，文章主要圍繞醫療器械類產品當中機械可靠性設計應用開展深入的研究和探討，期望可以為后續更多機械設計工作者和研究學者對此類課題的實踐研究提供有價值的指導或者參考。

關鍵詞：醫療；器械；產品；機械；可靠性；設計

醫療器械類產品現階段市場競爭日益激烈化，為快速搶占更多市場份額，因醫療器械類產品自身特殊性，持續提高對于穩定性、強度性、剛度性各個層面機械的可靠性具體設計要求。因而，綜合分析醫療器械類產品當中機械可靠性設計應用，有一定的現實意義和價值。

1簡述醫療器械機械可靠性設計基本特點

可靠性設計是醫療器械產品研發過程非常重要的一環，其有以下四個基本特點：一是，以強度和應力為隨機變量實施可靠性的設計。機械設計拆分后由各個零件組成，若零件與零件之間的應力有較多較大強度的相互影響，則其中應力較大的零件便有失效的可能；二是，以概率為隨機角度對機械結構實際安全性予以衡量。通過以往的設計經驗和各設計單元的已使用數據，或者分析目標單元作用機制，從這些經驗和原理方面可分析不同設計單元失效的概率。而可靠性的設計目的側重于系統或者零件失效概率，并使用不同的方法規避這些風險；三是，著重考慮可維修處理性。我國人口眾多，大量患者勢必對醫療器械使用頻率高于國外產品，從而加大對醫療器械類產品使用產生的直接不良影響，這些影響有表面劃傷、潤滑不佳、過載使用等等情況，且這些醫療器械出現故障風險也高于國外。因此維修頻率的加大勢必對醫療器械產品機械可靠性設計提出新的要求，即可靠性設計還應基于維修便利操作進行；四是，因醫療器械，特別是大型有源醫療器械類產品屬于復雜性綜合系統，不宜僅僅從單個模塊予以可靠性設計，其可靠性整個設計過程更應側重于連接其余系統。對于大型醫療設備，如治療設備、影像設備，其各個模塊之間相互連接又相互獨立，可靠性設計應充分考慮他們之間相互的連接方式，避免造成系統風險。

2有效應用

2.1可靠性分析層面醫療器械是集臨床醫學、生物醫學工程、電子技術、計算機及信息技術等多學科交叉應用的結果，同時醫療器械直接作用于人體，這就要求對其可靠性分析細致全面。可靠性屬于綜合性極強一門工程學科，從電子產品至非電子類產品類、機械類產品的可靠性層面設計多年研究發展。可靠性逐步引入醫療器械類的產品當中，涉及到較多診療檢測相關醫療儀器、部分大型醫療設備等。醫療器械類產品自身可靠性往往可集中反映機械產品總體穩定性，著手于可靠性的機械設計，體現產品強度、剛度、壽命情況。所謂可靠性的設計，即部分零部件或者系統處于特定條件及時間，可完成相應功能，時間層面上可體現功能或者性能穩定性，以產品質量優化為根本目標，保證醫療器械類產品運行能力不會有失效情況產生。醫療器械類的產品，和病患安全及臨床診斷準確性密切聯系，故做好醫療器械類產品機械可靠性設計較為關鍵，因此進行全面分析可靠性設計，國家發布了相關行業標準——《YY/T0316-2016醫療器械風險管理對醫療器械的應用》，其在機械設計層面都有相關的指導要求。

摘要：本文首先簡單闡述了可靠性在直升機設計工程實踐中的重要性，然后結合研制的某輕型直升機實踐，從設計指標、可靠性框圖、可靠性模型、可靠性預計等方面對某輕型飛機的可靠性進行系統研究，最終得到平均故障間隔飛行小時(MFHBF)為12.06h，大于成熟期目標值12h，滿足設計的要求。

關鍵詞：直升機；可靠性工程；淺析

引言

系統或設備在規定的條件下和規定的時間內完成預定任務的能力稱為可靠性。可靠性包括穩定性、耐久性和安全性，通常用百分比表示。可靠性是衡量系統或設備質量好壞的重要標準之一。提高可靠性是一個系統工程，單純提高零部件的可靠性是難以實現的[1]。為達到系統可靠性要求所進行的相關設計、管理、試驗等一系列工作的總和稱為產品的可靠性工程。可靠性設計提高了系統的固有可靠性；可靠性管理從研制、試驗等方面的全面質量管理保障了系統的固有可靠性。我國已進入新型直升機的自行設計、研制階段，現代直升機組成部件越來越多，飛行環境也越發復雜，這對直升機可靠性提出了更高要求。與固定翼飛機相比，直升機有其自身的特點，直升機的操縱系統和動力系統(包括旋翼、尾槳、傳動系統、自動傾斜器和發動機等)中動部件較多，受高周疲勞載荷，工況極為嚴酷，疲勞振動問題影響較大。與此同時，直升機沒有彈射救生系統，一旦發生部件出現故障往往容易導致嚴重的飛行事故，直升機的設計制造對可靠性工程提出了很高的要求[2-6]。直升機可靠性的提高，能很大程度防止故障和事故的發生，尤其避免災難性事故的發生，從而保證駕駛員的安全，降低直升機總的運行費用，減少停機和維修的時間，大大提高直升機的利用率。設計直升機時，需要對直升機操作系統的可靠性預計和分析，向直升機各部件分配可靠性指標，進行可靠性設計。本文以某輕型直升機為例詳細介紹可靠性工程設計。

一、可靠性設計指標

可靠性定量要求直接關系到系統的使用效能和全壽命周期費用優劣。根據效能和費用權衡原則，正確選擇和確定可靠性定量要求，對于直升機新機可靠性的設計、研制和使用有其重要意義。常用的可靠性參數有：1.可靠度。平均故障間隔時間(MTBF)。是指相鄰兩次故障之間的平均工作時間，單位為“小時”。2.平均故障間隔飛行小時(MFHBF)。可靠性參數及其量值的選取，既要充分考慮直升機的使用特點，也要參考國內外同類型直升機的可靠性參數。選擇的可靠性參數要能覆蓋本型號飛機的使用特點，盡量選取國際上較通用的參數，并能通過相關性準則可轉換為固有值的外場使用指標。根據上述可靠性指標的選取原則，確定某輕型飛機的可靠性定量指標MFHBF(平均故障間隔飛行小時)為：1.設計定型最低可接受值為5h；2.成熟期目標值為12h。

二、可靠性框圖和模型

摘要：巖土是一種天然的物質，它的天然特性會給巖土工程設計帶來很大的不確定性，而不確定性會影響到巖土工程設計的可靠性。隨著我國對巖土工程設計可靠性的要求的不斷提高，相關設計人員對巖土工程設計可靠性的重視程度也在不斷增加。本文重點論述了巖工程可靠性設計的現狀以及提高其設計的有效措施。

關鍵詞：巖土工程；可靠性；耐久性設計；有效措施

巖土工程的可靠性設計在巖土工程建設中占有重要地位，巖土工程經常會遇到軟土地基的基坑支護工程的建設，這種類型的建筑更加需要保證設計的可靠性。土壤之間的間隙相對較小，此外，含水量相對較高，滲透率相對較低，因此巖土工程地下結構的使用壽命相對較長，在基礎階段進行治療也非常重要。地基的好壞和處理方式對巖土工程的施工質量有很大的影響，相關設計人員在保證軟土地基的施工質量的基礎上加以改進，達到提高巖土工程質量和可靠性的目的。

1巖土工程可靠性設計現狀分析

巖土工程可靠性設計目前主要基于極限概率法和統計學中一些數學方法，并建立起土體的物理模型，運用公式或者軟件對其的使用壽命、可靠度進行一個預測及分析，抓住主要矛盾，著力發展和推廣這一項分析系統。對巖土工程可靠性設計而言，最主要的還是合理的采用一套可行的分析方法，巖土的地質條件對分析的影響很大，由于巖土土體的各項不均勻性和不同的性質，導致巖土工程可靠性分析存在著比較大的爭議，即采取何種方法具有代表性，最適合土體的實際情況。要找到與實際條件最為擬合的一種分析方法，重點還是要通過實踐的手段分析結果，實踐是檢驗真理的唯一標準，缺少實踐的理論分析站不住腳。巖土工程中的持力層主要是軟土地質，考察孔隙率、含水量、土體的疏松程度的影響，巖土工程中軟土主要是針對飽和土壤，由于土壤軟土含有一定軟土層的地基承載力和透水性相對較差，容易產生變形，基礎固結時間較長，這也會影響施工過程中地基的承載能力，造成基礎的不均勻沉降。

2巖土工程可靠性設計分析

巖土工程可靠度分析存在著不少的問題，也留下了很大的爭議，不同的人對不同的分析方法看法不一，具體情況還是要具體分析。對不同的巖土結構來說，采取不同的分析方法很重要，巖土工程設計可靠性通常是通過采取一系列的技術來保證，這些技術主要包括以下三個方面：第一，表面處理。這個表面處理技術主要是考慮到基礎比較軟,可以加強給排水、更換及其他措施,以確保基礎結構的建設。需要注意這種治療的前提是需要一個更好的土壤質量，能滿足施工的要求。水的含量相對比較大，考慮到這種情況，可以在地面上挖溝渠，可以排放土壤中的水，以增加地基表面的強度。在更換時，砂墊可用在軟土厚度薄、排水方便的地區。礫石更方便，砂墊一般厚200毫米，軟土地基的排水速度快于砂，一般選擇干凈的沙，污泥含量應控制在5%以內。更換碎石后，必須及時壓縮地基，使得砂礫表面的施工質量相對安全，表面處理是巖土結構分析時所直面的一個問題；第二，地基不均沉降的問題。當地基不均勻沉降時，可靠度分析所采取的模型必須考慮到這一因素的影響，由于溫度收縮、地基不均勻沉降都會給建筑物帶來徐變的影響，這種會影響巖土工程設計的可靠度，必須加以考慮，才能夠在未來的施工中從而保證巖土工程的順利施工。此外，也可以使用水泥和生石灰材料來處理地基；第三，材料的問題。軟粘土地基,它必須受到一定的固化處理、水泥和生石灰。和其他材料相比,施工人員還可以使用攪拌機攪拌粘土和其他機械設備,促進土壤、水泥和其他材料混合,然后改善巖土工程基礎的承載能力。主要是通過水泥等固化劑加固處理軟土，并充分攪拌來改善基礎的土壤質量,這一技術通常用于飽和軟土地基。在軟土地基處理中，砂泥含量對地基處理有較大影響，泥漿的含量太大了。一旦地基被淹沒，地基的水分不易流失。在處理后，基礎會出現板塊，然后底層對含大量泥漿的砂粒質量的影響將對地基處理的質量產生更大的影響。因此，在施工過程中必須嚴格控制砂粒和其他材料的質量，避免使用不合格的材料，保證巖土工程設計的質量。

1現代機械設計方法概述

近幾十年來，出現了新的現代機械設計方法，比如創造性、系統性、優化性、綜合性、CAD等設計方法，與傳統的、靜態的、手工的機械設計方法相比，現代機械設計方法是動態的、科學的、系統的，且可設計出產品參數。

2現代機械設計方法的發展

隨著計算機行業發展的日新月異和現代機械設計方法的不斷改革，由傳統的以經驗為主的設計理念轉變成了以系統設計方法為主。

3現代機械設計方法的特點

現代機械設計方法特點鮮明，設計時不僅要對機械的工作原理、構造、運作方式、力和能量的轉換方式、物流技術，以及各零部件的材料、形狀、大小和潤滑方法等進行思考、核對、研究，還要結合創造性工程、仿生學、控制論和機械電子學等眾多學科知識進行產品設計，從而使設計出的機械產品在市場中具有競爭力。現代機械設計方法以傳統設計方法為基礎，經過改進和發展，使現代機械設計方法更加科學、合理。現代機械設計的綜合性非常強，且設計的知識領域廣泛，將控制技術、機械技術和科技信息技術等理論相結合，并實現了對整個機械系統的優化設置。現代機械設計屬于三維體系，包括時間維、邏輯維和方法維。其中，時間維主要體現在對產品策劃、產品設計方案等其他設計流程的步驟上；邏輯維是指解決問題的邏輯順序；方法維是指對設計過程中的思維和方法的具體體現，從而使現代機械設計實現更高效、更優質的目標。

4現代機械設計方法分析

摘要：傳統的工程車輛結構強度設計主要基于經驗進行設計。產品在長時間服役以及極端工況下，不可靠的問題突顯。本文根據結構強度設計實踐經驗，系統性闡述工程車輛結構可靠性設計的方法，并重點分析應力（強度）概率分布的確定方法以及工程實踐中的數據處理策略。

關鍵詞：工程車輛；可靠性；結構強度設計

0引言

據統計，工程車輛的結構件重量占整機重量的50%～70%。在保證工程車輛結構強度的基礎上，減輕車身的重量，對降低成本、提高作業效率、增加燃油經濟性有重要的作用。傳統結構強度設計的核心觀點是：材料的強度值大于或者等于載荷產生的應力[1]。即：（1）其中為載荷產生的應力，S為材料強度，n為安全系數，即為保證安全而增加的倍數。一般認為，滿足上述條件，所設計的結構強度是可靠的。傳統的結構強度設計方法認為材料的強度和載荷應力均為恒定值。然而隨著時間的推移，由于材料在動載荷、腐蝕、磨損、疲勞載荷的長期作用下，材料強度會逐漸衰減，同時外加載荷隨著工況的不同，其產生的應力大小也不斷地發生著變化。因此，該設計存在如下缺陷：1）使用初期，材料強度大于應力，但隨著時間的推移，材料強度存在小于應力的可能，即隨著時間的變化結構變得不可靠，而設計人員卻無法預知；2）由于設計時外加載荷被假定為恒定值，在極端工況下，存在應力大于結構強度，從而結構發生破壞的情況。本文在前人工作的基礎上，基于可靠性理論，結合工程實踐系統性地闡述了工程車輛結構可靠性設計的方法。

1工程車輛結構強度設計

1.1可靠性理論下的結構設計可靠性理論認為零件強度會受到外加載荷、磨損、加工質量、潤滑狀態等因素的影響，由于這些影響因素的狀態是隨機變化的，因此強度為隨機變量[2]。同理，應力在載荷工況、零件尺寸、工作溫度等因素的影響下也為隨機變量。用f(x)表示零件強度，用g(x)表示零件應力，則某一時刻下，零件的應力和強度的關系如圖1所示：通常零件的強度是高于其應力的，但由于強度與應力的隨機性，使得應力-強度兩概率密度函數曲線在一定條件下可能存在相交的區域，這一區域被稱為干涉區，在該區域內零件可能出現破壞，同時干涉區域的面積即為不可靠度。從時間角度講，零件使用初期，強度分布與應力分布不存在交集，但隨著時間的變化，強度慢慢減小，最后出現了干涉區域，如圖2所示。因此，干涉區域面積的大小及其變化是可靠性設計重點關注的核心，是量化可靠度的重要內容。綜上，基于可靠性理論的結構強度設計的主要內容為：確定基于實際工況下的應力和零件強度分布函數；根據設計要求，量化零件的可靠度；進行零件結構參數的確定。

1.2基于可靠性理論的結構強度設計過程。1.2.1零件可靠度的確定。工程車輛結構可靠性設計的起點是確定可靠度，即是確定在額定工作時間下的可靠度。可靠度的具體確定主要是根據機械產品的市場信息反饋或者客戶的具體需求。一般而言，主要根據產品故障引發的危險性程度及經濟性后果來確定。破壞后，造成的危險性較高、經濟損失較大的零部件，其可靠性等級往往需要較高。產品可靠性水平等級與可靠度的關系如表1所示。對于工程車輛而言，關鍵零部件一般選擇4級，特殊結構選用5級。1.2.2結構可靠性設計的具體流程。在工程車輛的實際設計過程中，一般采用如下的設計流程，如圖3所示：根據確定好的應力概率分布和強度概率分布，建立應力-強度的干涉模型；然后建立基于可靠度的應力、強度關系式；最后確定零件結構參數。1.2.3應力（強度）概率分布的確定。應力是計算零件截面上載荷與截面幾何尺寸的函數，強度是關于零件材料性能和幾何尺寸的函數，因此求取應力（強度）概率分布實際上需要先求取載荷、幾何尺寸以及零件材料性能的概率分布；然后再根據這三者的概率分布，計算出應力（強度）的概率分布。概率分布確定過程中的數據來源主要有：1）產品使用或維修過程中的統計資料；2）可靠性試驗產生的數據；3）可靠性解析式計算或預測的數據。統計或試驗數據一般需要經過統計和分析才能進行使用。載荷概率分布的計算要求進行實測，即對載荷-時間歷程進行記錄、計算，再根據數理統計，確定分布類型和建立數學模型。零件材料性能概率分布一般要求對材料進行一定數量的試驗，然后根據試驗數據，確定概率分布。由于金屬材料的力學性能相對穩定且工藝已經流程化，因此金屬材料的概率分布可以通過已有的金屬材料手冊數據進行近似計算；對于新材料，由于對其研究和認識不充分，必須經過試驗、統計得出概率分布。幾何尺寸受到加工設備精度、量具精度以及人員的操作水平的影響，其概率分布可通過實際測量計算得到，大量統計表明，幾何尺寸一般呈現正態分布[3]。確定載荷概率分布、幾何尺寸概率分布、零件材料性能概率分布后，可通過各參數之間的函數關系求取應力（強度）的概率分布。通過對大量文獻的綜合分析，目前確定應力、強度分布的方式主要有以下幾種：1）代數法[4]。設影響零部件應力或強度的參數為X1，X2，��，Xn，且它們相互獨立且服從正態分布，則可根據應力（強度）與參數的函數關系，把它們綜合成僅含單一隨機變量的應力或強度表達函數，按照正態分布函數的運算可求出其分布。顯然，該方法的應用范圍主要針對影響參數為正態分布的情況。2）矩陣法[4]。當應力或強度函數f(x)比較復雜時，其數學期望和方差將很難獲取，此時采用泰勒展開式，計算展開式的數學期望及方差。該方法雖然得到的是近似解，但是求解容易，精度也足夠高。3）Monte-carlo法[5]。影響零部件應力或強度的參數為X1，X2，��，Xn，可能并非屬于同一分布，此時應力或強度分布函數f(x)將很難解析或者根本就無法解析。Monte-carlo法可以用于解決此問題，其主要的策略為：對于每一個參數Xi，產生若干符合其分布的點，代入公式就得到若干符合Y分布的點，從而模擬出Y的分布。該方法需要借助計算機，以統計抽樣理論為基礎，是目前解決工程技術問題近似解的一個數值計算方法，廣泛應用于工程中。1.2.4基于可靠度的應力、強度關系式的建立。令f(s)為應力分布的概率密度函數，g(δ)為強度分布的概率密度函數，如圖4所示。應力值S1落于寬度為dS的小區間的概率為：（2）強度δ大于應力S1的概率為：（3）由于強度分布和應力分布屬于兩個獨立隨機事件，因此，在dS的小區間內，不會出現失效的概率（即可靠概率）為：（4）由于S1為隨機選取的區間，因此在整個定義域內，可通過對RS1進行積分，即可得到整個零件的可靠度。該方程即為基于可靠度的應力強度關系式，其中可靠度R在零件設計前便已經確定，應力密度函數f(s)和強度密度函數g(δ)也已經確定，因此求解該方程便可得到整個零件的設計參數。1.2.5基于正態分布的可靠性結構設計。根據文獻和實踐應用，結構的強度分布和應力分布服從正態分布的情況較為常見。因此本文結合強度分布和應力分布均服從正態分布情況下，對結合參數的設計進行說明。應力和強度服從正態分布時，其密度函數為：（6）（7）令，顯然y也服從正態分布。同時當y>0時，產品是可靠的，其可靠度表達式為：（8）令，則，且當y=0時，z的下限為：（9）當y為+∞時，z也為+∞，故可靠度R可寫為：（10）由于隨機變量z屬于正態分布，因此，可靠性公式可寫為分布函數的形式：（11）其中，zR=-z=，稱為可靠性指數。可見，對于應力分布和強度分布屬于正態分布的情況，可通過應力和強度的均值和標準差及可靠度求取結構的設計參數。1.2.6工程實踐中的數據處理。綜上所述，求取應力（強度）概率分布前，需確定載荷、幾何尺寸以及材料性能的分布。確定分布的最佳方式是通過實驗或者統計數據進行統計，然而由于企業往往很難進行大規模的基礎性實驗，因此在進行結構可靠性設計時，最佳的做法是充分利用好以往的數據。1）求取載荷概率分布的常見做法：如果企業以往有相關的載荷統計數據，可進行一定的處理后直接使用；若無相關數據，則必須進行載荷-時間歷程的試驗。鑒于載荷分布的準確性直接影響應力和強度分布的準確性，因此務必重視該項試驗。2）求取幾何尺寸分布的常見做法[2，6-7]：文獻顯示，幾何尺寸的偏差一般服從正態分布，因此批量加工零部件的幾何尺寸可認為符合正態分布，一般按照“3倍標準差原則”進行參數的確定。3）求取材料性能分布的常見做法[2，6-7]：相關文獻及書籍顯示，金屬材料的抗拉強度、屈服強度一般能較好地符合或近似符合正態分布，大部分材料的疲勞強度服從正態分布或對數正態分布，部分材料的疲勞強度服從威布爾分布。因此在具體使用過程中，可翻閱相關的資料，確定材料性能的分布類型后，再通過材料手冊進行計算。

摘要：隨著社會經濟的不斷發展與進步，人們逐漸提高了對施工企業的需求，在工程建設過程中巖土工程設計非常重要，不僅對工程進度具有一定的控制作用，而且還會直接影響著建筑工程的質量。近些年，企業的競爭力在逐漸加強，要想使施工企業在激烈競爭中占據有力的位置，獲得有效的發展的空間，施工企業就需要提高巖土工程設計可靠性的有效策略。由于探巖土工程的設計難度比較高，在加上巖土具有比較強的不確定性，會對巖土工程設計的可靠性造成一定的影響，很難保證巖土工程設計的質量，因此，本文對提高巖土工程設計可靠性的方法和巖土工程設計可靠性的有效措施進行了深入的分析，為提升巖土工程設計質量提供了有力的依據。

關鍵詞：巖土工程；工程設計；可靠性

巖土工程與結構工程進行比較，存在很多的相同支出，在對巖土工程進行設計的過程中，對于該種狀態需要采用需要獨立、有限個參數進行確定，但是根據是設計的過程中來看，巖土工程具有一個非常顯著的特征就是它具有一定的非確定性，在實際設計的過程中，模型的建立主要是在概率論及數理統計的基礎之上。因此，在進行設計過程中，會采用安全系數的方法進行表示。在新時期下，由于科學技術的不斷發展與進步，對于傳統、落后的安全系數方法已經無法滿足施工企業的發展需求，而且對巖土工程的總體設計的質量也會造成嚴重的影響，同時引起了社會的關注和重視。施工企業要想更好的順應時展的潮流，就要在與很大程度上保證巖土工程的設計質量，不斷提高巖土工程設計的可靠性。

1提高巖土工程設計可靠性的方法

1.1一次二階矩分析法

一次二階矩分析法在巖土工程可靠性設計中是比較常用的一種方法，主要是根據其展開點可以將其分為兩種方法，一種是驗算點法，一種是中心點法，一次二階矩分析法由于計算比較簡單，主要以獨立的隨機變量作為前提，從而建立可靠指標的求解公式，在巖土工程可靠性分析中得到了廣泛的應用看，并且其效果也非常顯著[1]。但是該種方法在實際應用的過程中，一定要注意以下兩個問題：①由于土性指標具有非常強的互相關性和自相關性，一次二階矩分析法在應用的過程中，對變量的相關性是不要進行考慮的，所以會出現一定的問題，導致所計算出的可靠性的指標具有一定的差異性；②一次二階矩分析法比較適合應用在非線性程度不是很高的極限狀態中，而對于非線性程度比較高的極限狀態來講，會存在求導比較困難的現象。

1.2蒙特卡羅分析法

[摘要]巖土工程設計的可靠性對整個工程質量有重要的作用，因此提高巖土工程設計的可靠性就成為工程設計中急需解決的問題。本文通過分析巖土工程特性，指出為何要提高巖土工程設計可靠性，并從提高巖土工程設計可靠性的技術方法與提高巖土工程設計可靠性的有效措施展開論述，歡迎各位交流討論，指正批評。

[關鍵詞]巖土工程；可靠性；措施

因為巖土工程設計中有很多不確定的因素，對工程質量、施工安全會產生不同程度的影響。因此在巖土工程設計中就要應用多種可靠性技術，采取有效的措施，從而提高巖土工程設計的可靠性。

1巖土工程的特性

因為巖土工程的獨特特點，就要求必須要保證設計的可靠性，從而規避施工中的各類問題。這就要求設計人員在設計巖土工程之前充分了解巖土特征，具體包括以下幾點：天然性。巖土工程可靠性分析中的所有對象都是天然的，而且有很多的材料都是在地面以下，這就導致材料有很大一部分是不可見的，只能通過多種勘測手段結合的方式來獲取準確的數據信息。地域性。通過大量的資料分析可以發現在不同位置的巖土就會呈現出不同的特征，即使在同一施工區域內，巖土的性質也會發生變化。這就要求設計人員在設計中關注巖土地域性，做大量的數據分析準備工作，保證設計方案的可靠性與可行性。數據難得性。巖土工程要想獲得相關的數據信息需要通過各類的實驗，不僅對試驗方法提出較高要求，要求實驗人員掌握較高的實驗技術，因此獲得相關的數據信息就比較困難。一些施工單位為了縮減開支，實驗投入成本不足就很容易導致實驗數據出現偏差，影響巖土工程設計的可靠性。

2提高巖土工程設計可靠性的技術方法

2.1一次二階矩分析法

摘要：隨著全球經濟的貿易一體化，我國現在已然縱身躍入世界經濟大的格局之中。國內的各行各業都在與世界接軌，一派創新、改革、發展的風貌。人們對生活水平的要求的不斷提高，加之人員流動量巨大，交通行業發展迅速，隨之而來的也帶動了汽車行業的熱度高漲，我國的汽車保有量隨之提升，汽車的相關設計與開發應用技術也在不斷的進步和優化。為了進一步滿足人們對汽車性能的要求，所以就要考慮變速器的優化設計。在整個汽車的傳動系統中，機械變速器是其中的重要的組成部分，變速器的優與劣直接影響汽車的傳動性能，進而影響駕駛員的操控效率。本文主要針對變速器的傳動原理，以及其可靠性優化設計進行探析。

關鍵詞：機械變速器；變速傳動；可靠性；優化

現如今，交通越來越方便，汽車越來越普及。由于汽車所需要的是高傳動效率，加之機械式變速器制造手段精湛而且性能穩定，成本又低的特點，在汽車的傳動系統中大部分都使用的是機械式變速器。當然，這種機械式變速器也有不足之處，比如換擋時會產生沖擊，以及其自身體積大、笨重的缺點都很影響其性能充分展現出來，所以才需要采取一些可靠性高的優化方案來彌補這些不足之處。其深遠意義對于汽車行業的發展是極其有利的。

一、機械式變速器變速傳動原理

變速器是一種齒輪傳動裝置，它可以固定或者按照規定的檔次改變輸入軸和輸出軸的傳動比，是變速傳動系統的重要組成部分。變速器由兩部分組成：傳動機構和變速機構。傳動機構一般情況下是使用普通齒輪傳動的，但是也有極特殊的條件下使用行星齒輪，這兩種齒輪都可以保證其傳動工作。汽車的機械式變速器達到變速傳動的原理主要是通過加大或者縮小輸入輸出軸的傳動比或者是曲軸間距來實現的。通過這樣的方式，汽車可以在多種行駛情況下達到對車輪的牽引力和運行速度的達到駕駛人所需要的狀態。汽車的機械式變速器變速傳動主要是通過齒輪的變化來實現減速，在需要減速的時候，換上大的齒輪來傳送，在需要加速的時候，換成小的齒輪來傳送。

二、汽車機械式變速器變速傳動機構可靠性的優化設計

變速器在實際的使用當中不只是為了實現換擋傳動而存在，其更重要的意義在于保證汽車在運行時的相對穩定和安全。如果變速器的性能不好，那么將影響汽車行駛時的安全性和操作性。在優化的過程中，可以通過變速器的材質和其內部零件的尺寸以及載荷進行多次試驗研究分析車輛的機械式變速器，確定優化設計結果是否可靠。