MEREL（Mechanical and Electrical Product Reliability Analysis System）是一款與數字化環(huán)境集成的、支持開展可靠性與性能一體化設計的專業(yè)機械產品可靠性設計分析軟件，可針對機械、機電等復雜產品，進行結構/機構、設備、系統(tǒng)級產品復雜環(huán)境下多場耦合、多機理相關的可靠性量化分析、壽命預測、方案優(yōu)化等。該軟件主要面向機械/機構系統(tǒng)開展可靠性/耐久性數字化設計，
可廣泛應用于各類機械產品，應用領域涉及汽車、機械、航空航天、船舶等各行各業(yè)。軟件具有功能強大、算法成熟、界面友好、易學易用等特點。
1.技術特點
（1）一體化的多學科仿真集成平臺
通過可視化的仿真工作流，快速整合機械設計過程中的CAD工具、有限元分析、多體動力學分析、優(yōu)化設計、控制系統(tǒng)仿真、壽命評估等工具，并與結構可靠性算法、可靠性優(yōu)化策略算法、DOE、近似建模等技術集成，將可靠性設計建立在常規(guī)設計的基礎上，為解決面向設計的可靠性建模與多學科優(yōu)化工程應用問題提供高效的工具手段。
 （2）專業(yè)的可靠性設計分析功能
集成故障模式影響及危害性分析(FMECA)、故障樹分析(FTA)等可靠性分析方法，方便確定可靠性關鍵產品與影響因素。
提供基于故障機理的結構/機構可靠性分析方法，解決關鍵故障模式可靠性量化分析問題。
支持考慮故障相關性的系統(tǒng)可靠性分析方法，解決復雜系統(tǒng)多故障模式量化分析評價問題。
量化評估故障模式和設計參數對產品可靠性的影響，為設計改進提供依據。
具備以可靠性為約束或目標的可靠性優(yōu)化方法，可快速確定優(yōu)化的可靠性設計方案。
 （3）高效的試驗設計和近似建模功能 （4）實用的耐久性分析功能  2.軟件模塊
該軟件主要包括多學科工具集成、試驗設計、響應面建模、結構/機構可靠性分析、系統(tǒng)可靠性分析、可靠性優(yōu)化設計、耐久壽命預測、穩(wěn)健性設計、并行計算等多個功能模塊。
（1）多學科協(xié)同仿真建模
提供可視化的工作流建模功能，模擬設計產品的行為特性，在一個流程中集成多個工具軟件，如Pro/E、UG、CATIA、ANSYS、MSC.ADAMS、PATRAN/NASTRAN、FLUENT、MATLAB/SIMULINK等，實現多學科協(xié)同設計。
圖形化的工作流建模功能，建立產品設計參數與性能響應的邏輯關系。
具備常用CAD/CAE軟件接口，自動調用相應的軟件，并支持自編軟件。
與試驗設計、響應面擬合、可靠性分析等功能模塊無縫集成。
 （2）試驗設計
對試驗進行科學合理安排，通過盡可能少的樣本點分析產品性能和設計參數之間的敏感度關系，找到主要設計參數和次要設計參數，優(yōu)化參數的組合，分析參數波動對期望特性的影響。
具備全因子設計、部分因子設計、隨機設計等多種試驗設計方法。
定量分析設計參數、性能指標之間的敏感度、相關性。
可輸出試驗方案，圖形化顯示設計可行域、相關性等分析結果。
為響應面模型擬合提供數據。
 （3）響應面擬合
結合仿真或試驗，采用函數逼近或插值方式獲得產品性能與設計參數之間的數學關系，簡化復雜的計算過程，快速預測產品性能，提高可靠性分析、可靠性優(yōu)化等計算效率。
支持多項式響應面和Kriging模型擬合。
可對已有試驗數據或仿真結果進行模型擬合，給出擬合精度。
支持自定義基函數和階數，滿足各種類型的模型擬合需求。
可自定義雅可比矩陣，提高梯度計算效率。
  （4）結構/機構可靠性分析
采用基于故障機理的可靠性分析理論，綜合考慮載荷、材料性能、結構尺寸、邊界條件等因素的影響，建立結構/機構的可靠性模型，分析預計失效概率和可靠度，確定影響可靠性的關鍵設計參數，為改進設計提供依據。
具備正態(tài)分布、威布爾分布等22種分布類型，支持自定義分布。
支持隨機變量相關系數的定義，可分析相關性對可靠性的影響。
支持利用VBScript腳本建立復雜的可靠性模型。
量化分析隨機變量和確定性變量對可靠性的影響。
具備一次可靠度法、二次可靠度法等12種穩(wěn)健高效的可靠度算法。
  主要可靠度算法：
一次二階矩法（均值法、HLRF法、梯度投影法、iHLRF法）
二次二階矩法(Breitung法、Polodori法)
蒙特卡羅模擬法
拉丁超立方抽樣法
β-球重要抽樣法
響應面法(多項式響應面法、Kriging法及改進法)
逆可靠度法(AMV法、iAMV法)
（5）系統(tǒng)可靠性分析
針對系統(tǒng)主要故障機理，結合結構/機構可靠性分析，利用故障樹或網絡圖建立系統(tǒng)可靠性模型，快速評估系統(tǒng)可靠度和靈敏度，定量確定影響系統(tǒng)可靠性的主要故障模式和設計參數，為系統(tǒng)設計改進提供依據。
采用圖形化的可靠性建模方法表征故障模式之間的邏輯關系。
支持結構/機構可靠性結果的重用，便于自下而上地分析系統(tǒng)可靠性。
具備7種考慮故障相關性的系統(tǒng)可靠度算法，準確評估系統(tǒng)可靠性水平。
具備可靠性靈敏度分析功能，對比分析故障模式或設計參數對系統(tǒng)可靠性的影響。
 主要系統(tǒng)可靠度算法：
一次多維正態(tài)法（GFOMN法）
條件分布乘積法（PCM法、IPCM法、GPCM法）
一階邊界法
二階邊界法
PNET法
（6）可靠性優(yōu)化
以性能、可靠性、穩(wěn)健性、耐久性參數為目標或約束，建立優(yōu)化模型，采用高效的可靠性優(yōu)化算法，在常規(guī)優(yōu)化的基礎上，自動評估可靠性約束或目標的滿足情況，實現產品可靠性與性能的綜合優(yōu)化，確定產品設計的最優(yōu)方案。
以可靠性為目標或約束的單目標優(yōu)化、多目標優(yōu)化建模。
具備雙循環(huán)PMA、單循環(huán)RIA等6種可靠性優(yōu)化算法。
支持考慮參數波動的可靠性穩(wěn)健優(yōu)化。
可進行多學科協(xié)同優(yōu)化，實現多設計參數的綜合權衡。
（7）耐久性分析
在載荷統(tǒng)計分析處理的基礎上，考慮材料參數、結構尺寸等分散性，以應力壽命、應變壽命方法為基礎，建立可靠壽命分析模型，預計平均壽命和可靠壽命，為產品的耐久性設計改進提供依據。
載荷數據處理、雨流計數及載荷譜編制。
支持Miner、Carten-Dolan累積損傷法則，以及多種應力修正方法。
與可靠性分析模塊無縫集成，方便進行可靠壽命分析。
支持常用疲勞、磨損壽命預測模型的定制。
（8）田口法穩(wěn)健設計
田口法穩(wěn)健設計支持靜態(tài)特性參數設計和動態(tài)特性參數設計，通過定義控制、噪聲、信號因素以及選擇內表、外表，考慮內部干擾和外部干擾對產品質量特性的影響，確定參數的最佳水平組合，使產品的質量特性波動性小，穩(wěn)健性好。
用信噪比評價穩(wěn)健性，降低內噪聲、外噪聲的影響。
用內正交表、外正交表生成仿真或試驗方案。
支持望目特性、望大特性、望小特性、望零特性等靜態(tài)特性。
支持零點比例式、基準點比例式、線性式等動態(tài)特性。
（9）并行計算 |
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