MEREL（Mechanical and Electrical Product Reliability Analysis System）是一款與數(shù)字化環(huán)境集成的、支持開展可靠性與性能一體化設(shè)計(jì)的專業(yè)機(jī)械產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)分析軟件，可針對(duì)機(jī)械、機(jī)電等復(fù)雜產(chǎn)品，進(jìn)行結(jié)構(gòu)/機(jī)構(gòu)、設(shè)備、系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品復(fù)雜環(huán)境下多場耦合、多機(jī)理相關(guān)的可靠性量化分析、壽命預(yù)測、方案優(yōu)化等。該軟件主要面向機(jī)械/機(jī)構(gòu)系統(tǒng)開展可靠性/耐久性數(shù)字化設(shè)計(jì)，
可廣泛應(yīng)用于各類機(jī)械產(chǎn)品，應(yīng)用領(lǐng)域涉及汽車、機(jī)械、航空航天、船舶等各行各業(yè)。軟件具有功能強(qiáng)大、算法成熟、界面友好、易學(xué)易用等特點(diǎn)。
1.技術(shù)特點(diǎn)
（1）一體化的多學(xué)科仿真集成平臺(tái)
通過可視化的仿真工作流，快速整合機(jī)械設(shè)計(jì)過程中的CAD工具、有限元分析、多體動(dòng)力學(xué)分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)仿真、壽命評(píng)估等工具，并與結(jié)構(gòu)可靠性算法、可靠性優(yōu)化策略算法、DOE、近似建模等技術(shù)集成，將可靠性設(shè)計(jì)建立在常規(guī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，為解決面向設(shè)計(jì)的可靠性建模與多學(xué)科優(yōu)化工程應(yīng)用問題提供高效的工具手段。
 （2）專業(yè)的可靠性設(shè)計(jì)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(guān)鍵產(chǎn)品與影響因素。
提供基于故障機(jī)理的結(jié)構(gòu)/機(jī)構(gòu)可靠性分析方法，解決關(guān)鍵故障模式可靠性量化分析問題。
支持考慮故障相關(guān)性的系統(tǒng)可靠性分析方法，解決復(fù)雜系統(tǒng)多故障模式量化分析評(píng)價(jià)問題。
量化評(píng)估故障模式和設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)產(chǎn)品可靠性的影響，為設(shè)計(jì)改進(jìn)提供依據(jù)。
具備以可靠性為約束或目標(biāo)的可靠性優(yōu)化方法，可快速確定優(yōu)化的可靠性設(shè)計(jì)方案。
 （3）高效的試驗(yàn)設(shè)計(jì)和近似建模功能 （4）實(shí)用的耐久性分析功能  2.軟件模塊
該軟件主要包括多學(xué)科工具集成、試驗(yàn)設(shè)計(jì)、響應(yīng)面建模、結(jié)構(gòu)/機(jī)構(gòu)可靠性分析、系統(tǒng)可靠性分析、可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)、耐久壽命預(yù)測、穩(wěn)健性設(shè)計(jì)、并行計(jì)算等多個(gè)功能模塊。
（1）多學(xué)科協(xié)同仿真建模
提供可視化的工作流建模功能，模擬設(shè)計(jì)產(chǎn)品的行為特性，在一個(gè)流程中集成多個(gè)工具軟件，如Pro/E、UG、CATIA、ANSYS、MSC.ADAMS、PATRAN/NASTRAN、FLUENT、MATLAB/SIMULINK等，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科協(xié)同設(shè)計(jì)。
圖形化的工作流建模功能，建立產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)與性能響應(yīng)的邏輯關(guān)系。
具備常用CAD/CAE軟件接口，自動(dòng)調(diào)用相應(yīng)的軟件，并支持自編軟件。
與試驗(yàn)設(shè)計(jì)、響應(yīng)面擬合、可靠性分析等功能模塊無縫集成。
 （2）試驗(yàn)設(shè)計(jì)
對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)合理安排，通過盡可能少的樣本點(diǎn)分析產(chǎn)品性能和設(shè)計(jì)參數(shù)之間的敏感度關(guān)系，找到主要設(shè)計(jì)參數(shù)和次要設(shè)計(jì)參數(shù)，優(yōu)化參數(shù)的組合，分析參數(shù)波動(dòng)對(duì)期望特性的影響。
具備全因子設(shè)計(jì)、部分因子設(shè)計(jì)、隨機(jī)設(shè)計(jì)等多種試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。
定量分析設(shè)計(jì)參數(shù)、性能指標(biāo)之間的敏感度、相關(guān)性。
可輸出試驗(yàn)方案，圖形化顯示設(shè)計(jì)可行域、相關(guān)性等分析結(jié)果。
為響應(yīng)面模型擬合提供數(shù)據(jù)。
 （3）響應(yīng)面擬合
結(jié)合仿真或試驗(yàn)，采用函數(shù)逼近或插值方式獲得產(chǎn)品性能與設(shè)計(jì)參數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，簡化復(fù)雜的計(jì)算過程，快速預(yù)測產(chǎn)品性能，提高可靠性分析、可靠性優(yōu)化等計(jì)算效率。
支持多項(xiàng)式響應(yīng)面和Kriging模型擬合。
可對(duì)已有試驗(yàn)數(shù)據(jù)或仿真結(jié)果進(jìn)行模型擬合，給出擬合精度。
支持自定義基函數(shù)和階數(shù)，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(jì)算效率。
  （4）結(jié)構(gòu)/機(jī)構(gòu)可靠性分析
采用基于故障機(jī)理的可靠性分析理論，綜合考慮載荷、材料性能、結(jié)構(gòu)尺寸、邊界條件等因素的影響，建立結(jié)構(gòu)/機(jī)構(gòu)的可靠性模型，分析預(yù)計(jì)失效概率和可靠度，確定影響可靠性的關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)，為改進(jìn)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
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(jī)變量相關(guān)系數(shù)的定義，可分析相關(guān)性對(duì)可靠性的影響。
支持利用VBScript腳本建立復(fù)雜的可靠性模型。
量化分析隨機(jī)變量和確定性變量對(duì)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(yīng)面法(多項(xiàng)式響應(yīng)面法、Kriging法及改進(jìn)法)
逆可靠度法(AMV法、iAMV法)
（5）系統(tǒng)可靠性分析
針對(duì)系統(tǒng)主要故障機(jī)理，結(jié)合結(jié)構(gòu)/機(jī)構(gòu)可靠性分析，利用故障樹或網(wǎng)絡(luò)圖建立系統(tǒng)可靠性模型，快速評(píng)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(shè)計(jì)參數(shù)，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)改進(jìn)提供依據(jù)。
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(guān)系。
支持結(jié)構(gòu)/機(jī)構(gòu)可靠性結(jié)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(guān)性的系統(tǒng)可靠度算法，準(zhǔn)確評(píng)估系統(tǒng)可靠性水平。
具備可靠性靈敏度分析功能，對(duì)比分析故障模式或設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)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(shù)為目標(biāo)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(chǔ)上，自動(dòng)評(píng)估可靠性約束或目標(biāo)的滿足情況，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品可靠性與性能的綜合優(yōu)化，確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)的最優(yōu)方案。
以可靠性為目標(biāo)或約束的單目標(biāo)優(yōu)化、多目標(biāo)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(shù)波動(dòng)的可靠性穩(wěn)健優(yōu)化。
可進(jìn)行多學(xué)科協(xié)同優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)多設(shè)計(jì)參數(shù)的綜合權(quán)衡。
（7）耐久性分析
在載荷統(tǒng)計(jì)分析處理的基礎(chǔ)上，考慮材料參數(shù)、結(jié)構(gòu)尺寸等分散性，以應(yīng)力壽命、應(yīng)變壽命方法為基礎(chǔ)，建立可靠壽命分析模型，預(yù)計(jì)平均壽命和可靠壽命，為產(chǎn)品的耐久性設(shè)計(jì)改進(jìn)提供依據(jù)。
載荷數(shù)據(jù)處理、雨流計(jì)數(shù)及載荷譜編制。
支持Miner、Carten-Dolan累積損傷法則，以及多種應(yīng)力修正方法。
與可靠性分析模塊無縫集成，方便進(jìn)行可靠壽命分析。
支持常用疲勞、磨損壽命預(yù)測模型的定制。
（8）田口法穩(wěn)健設(shè)計(jì)
田口法穩(wěn)健設(shè)計(jì)支持靜態(tài)特性參數(shù)設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)特性參數(shù)設(shè)計(jì)，通過定義控制、噪聲、信號(hào)因素以及選擇內(nèi)表、外表，考慮內(nèi)部干擾和外部干擾對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量特性的影響，確定參數(shù)的最佳水平組合，使產(chǎn)品的質(zhì)量特性波動(dòng)性小，穩(wěn)健性好。
用信噪比評(píng)價(jià)穩(wěn)健性，降低內(nèi)噪聲、外噪聲的影響。
用內(nèi)正交表、外正交表生成仿真或試驗(yàn)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(diǎn)比例式、基準(zhǔn)點(diǎn)比例式、線性式等動(dòng)態(tài)特性。
（9）并行計(jì)算 |
|
|
