某型飞机翼身连接接头可靠性分析

首先将标准有限元程序与改进的均值法相结合，对某型飞机翼身连接接头处的刚度可靠性进行分析，结果表明在所给载荷和允许应变的情况下，该接头结构在外载变异系数为0．15，弹性模量和剪切模量的变异系数分别为0．05时仍具有较高的可靠度。然后又将标准有限元分析程序与响应面法结合，在假设接头的响应极限状态方程为一不包括交叉项的二次多项式的基础上，利用有限元分析确定响应极限状态方程，通过迭代运算，保证响应极限状态方程在最有可能失效点处与接头结构真实的隐式极限状态方程有很好的近似程度。两种方法的计算结果具有较好的一致性。最后基于弹塑性应变分析，给出大过载情况下低周疲劳寿命可靠性分析结果，得到在给定寿命要求下结构可靠度随疲劳寿命变异系数变化的曲线，并给出在要求可靠度情况下安全寿命随疲劳寿命变异系数的变化曲线，为该型飞机的设计定型提供依据。     

结构体系隐式极限状态方程概率分析的改进响应面法

提出一种新的处理隐式极限状态方程概率安全分析的响应面法,在原响应面法的基础上,通过引入高阶修正项和概率等效变换,建立原隐式极限状态方程的等效显式极限状态方程,以利用已有的各种针对显式极限状态方程的可靠性分析方法,得到等效显式极限状态方程的失效概率。该方法被推广应用到所有极限状态方程均为隐式的结构体系的可靠性分析中去,依次建立每个失效模式的等效极限状态方程,并采用Monte Carlo法和重要抽样法计算具有多个极限状态方程的结构体系的失效概率。算例表明,文中方法不用差分方法计算隐式极限状态对基本随机变量的导数,适于解决隐函数的概率可靠性分析问题,由于采用了高阶项的修正,能够得到更高精度的结果。     

模糊结构和机械系统的能度可靠性分析方法

模糊系统的可靠性评估是工程中倍受关注的重要问题。结构系统的可靠性与结构的失效模式有关。模糊结构系统失效的可能度取决于失效可能度最大的最危险失效模式。因此，最危险失效模式的识别及对应极限状态方程的建立是模糊结构系统可靠性分析的关键问题。本文基于模糊结构的能度可靠性理论，建立模糊结构和机械系统的能度可靠性分析模型。所提出的模糊结构体系失效模式的枚举准则，可在只需枚举出少量主失效模式的条件下，不漏掉最危险失效模式。算例分析表明文中方法是有效和可行的。     

隐式极限状态方程结构的混合可靠性分析

针对隐式极限状态方程结构的混合可靠性分析,引入支持向量机回归理论,获得高精度的近似极限状态方程,结合概率-非概率混合可靠性模型和改进一次二阶矩法,提出了一种基于支持向量机回归的结构混合可靠性分析方法。最后通过对悬臂梁和平面桁架结构的混合可靠性分析验证了该方法的可行性和正确性。算例结果表明:当结构中同时含有概率参数和非概率参数时,该方法的计算结果最接近蒙特卡洛法的结果,计算精度高。     

机械可靠性分析与设计的一种显式迭代算法

基于改进的一一次二阶知釜对机械可靠性分析和单一设计变量的机械可靠性设计问题，本文提出了计算结构可靠度和确定结构可靠性参数的一种显式迭代算法。与有关文献相比较，这种方法优点是无需解域变换、无需人工计算功能函数的偏导数和无需解结构失效的极限状态方程具有较为简便的计算形式和较高的计算效率，可方便地算出结构的可靠度和结构可靠性参数。本文方法具有一阶计算精度。     

基于未确知信息的复杂结构能度可靠性分析

针对钢结构系统的模糊能度可靠性分析中需要较大数据量的问题,提出了基于未确知数学理论处理载荷分布规律的一种新方法, 即用未确知有理数表示载荷变量来计算变量的特征值.未确知有理数为最常用的离散型未确知数, 可以较为精细地刻画具有不确定性的量, 避免只用单一实数点值来表示这种量时产生的信息遗漏和失真.复杂模糊结构系统的可靠性分析中,对含有多个可能失效模式的大型复杂结构系统进行可靠性计算是个难点.采用结构的能度可靠性模型,用优化准则法选取可能的临界元,用增量载荷法确定主要失效模式的极限状态方程,在确定的截集水平下,确定了系统钢结构可靠性指标.通过未确知数学理论和能度可靠性模型的巧妙结合,解决了上述难点并使计算结果更接近实际真值.为工程复杂结构系统可靠性分析探索一种新型的计算模式和方法.     

基于未确知信息的复杂结构能度可靠性分析

针对钢结构系统的模糊能度可靠性分析中需要较大数据量的问题,提出了基于未确知数学理论处理载荷分布规律的一种新方法, 即用未确知有理数表示载荷变量来计算变量的特征值。未确知有理数为最常用的离散型未确知数, 可以较为精细地刻画具有不确定性的量, 避免只用单一实数点值来表示这种量时产生的信息遗漏和失真。复杂模糊结构系统的可靠性分析中,对含有多个可能失效模式的大型复杂结构系统进行可靠性计算是个难点。采用结构的能度可靠性模型,用优化准则法选取可能的临界元,用增量载荷法确定主要失效模式的极限状态方程,在确定的截集水平下,确定了系统钢结构可靠性指标。通过未确知数学理论和能度可靠性模型的巧妙结合,解决了上述难点并使计算结果更接近实际真值。为工程复杂结构系统可靠性分析探索一种新型的计算模式和方法。      

结构可靠性分析的支持向量机分类迭代算法

针对结构隐式极限状态函数的可靠性分析，提出了一种支持向量机分类迭代算法。该算法以分类支持向量机来替代隐式极限状态方程，通过构造合理的迭代格式，使得分类支持向量机在对失效概率贡献大的区域收敛于真实的极限状态方程，从而提高了可靠性分析的精度。给出了所提算法的详细步骤，并且用多个算例验证了所提算法的可行性及效率。     

基于神经网络响应面的疲劳裂纹扩展寿命的可靠性分析

当失效形式的极限状态方程中随机变量个数较多或非线性较高时，其形式很复杂，因此传统的计算失效概率的方法不再适用。针对疲劳裂纹扩展寿命失效概率计算的复杂性，提出基于神经网络响应面的可靠性分析方法。首先建立神经网络响应面模拟疲劳裂纹扩展寿命的极限状态方程，然后使用遗传算法(GA)计算可靠性指标。数值试验表明，本方法可以快速、精确地模拟疲劳裂纹扩展寿命的极限状态函数，进而计算出失效概率和可靠性指标。同其他模拟技术相比，在精度相同的情况下，神经网络响应面法可以大大减少模拟时间。     

基于神经网络的可靠性分析新方法

对于大部分工程可靠性分析中的隐式极限状态方程,建立一种基于样本筛选的神经网络可靠性分析方法。该方法利用具有强大的非线性映射能力的神经网络,来近似隐式极限状态方程中的输入变量与输出变量的关系,从而使得隐式可靠性分析转化为显示可靠性分析问题,大大减少了计算失效概率的工作量。与已有的神经网络可靠性分析方法相比,所提方法选择近似极限状态方程而不是近似极限状态函数的策略,并通过筛选训练样本实现这一策略,从而提高可靠性分析的精度,算例结果充分显示所提方法的优越性。     

任意分布参数的桥式起重机的可靠性优化设计

讨论了桥式起重机在刚度失效模式下的任意分布参数的可靠性优化设计问题,建立了桥式起重机的力学模型,分析了起重机在刚度失效模式下的可靠性,建立了可靠性优化设计模型,获得了在给定设计可靠性指标条件下的结构设计信息。     

基于差动轮系的变刚度执行器及变刚度柔性手爪

结合差动轮系和杠杆原理设计了一种调刚范围从0～+∞的变刚度执行器,并完成了其结构优化设计和调刚能耗优化设计。该变刚度执行器具有变刚度范围大,调刚能耗需求低,占用空间小,易控制,响应速度快,可靠性强,技术实现可行性高等优点,具有一定的实际应用意义。在此基础上设计了一款欠驱动变刚度柔性手爪,将变刚度执行器作为手爪关节的驱动单元,通过调节变刚度执行器的刚度来改变手爪的刚度。最后,搭建了变刚度柔性手爪的硬件平台,对变刚度执行器进行了刚度测量,验证了所设计的变刚度执行器在进行刚度调节上的可行性。进行了变刚度柔性手爪的力控制实验,成功实现了对柔软物体的抓取。对变刚度柔性手爪的单指进行了性能分析,并验证了手指刚度与变刚度执行器刚度呈正相关关系,完成了变刚度柔性手爪性能实验验证。     

大型六轴数控移动回转压头框式液压机上横梁可靠性分析

针对大型六轴数控移动回转压头框式液压机的特点,分析了液压机可靠性设计过程,建立了可移动载荷的上横梁强度和刚度计算模型及可靠性分析模型.采用验算点法( FORM)及蒙特卡罗法(MCM),利用MATLAB进行编程,计算其应力、变形及强度与刚度的可靠度,分析了强度与刚度及其可靠性随压头移动时油缸加载偏心距的变化规律,即随着偏心距的增大强度及刚度的可靠性呈增大趋势.     

电磁轴承系统的位移刚度和电流刚度特性研究

以实际应用的电磁径向轴承和推力轴承为研究对象,从理论上详细分析差动激磁方式作用下的位移刚度和电流刚度的特性,探讨位移刚度和电流刚度对系统性能的影响.研究表明,在工程误差允许范围内,位移刚度和电流刚度可视为定值,即此时电磁力方程在应用上存在较大的线性区间,因此简化的线性化模型完全可满足控制器设计的需要,且线性区间随着控制精度提高而减小.研究结果为深入了解电磁轴承系统在可能工作范围内的全部性能以及控制器设计提供依据.     

基于CAE分析的机械结构优化设计

在机械结构设计过程中,减轻重量、提高可靠性、降低制造成本己经成为产品设计过程中的重要设计主题。利用CAE技术对结构进行刚度、强度和动力学特性进行分析,寻找影响结构性能的结构特征与结构参数。开展结构特征、参数对结构性能和灵敏度的影响是实现机械结构优化设计的重要手段和方法。以拱桥加固中的桁架为研究对象,利用CAE技术分析桁架在各个工况下的应力、变形及其分布规律,根据分析结果提出满足结构刚、强度要求的较优结构。     

汽车车身结构刚度与模态分析及结构改进方法研究

基于有限元分析方法,对车身结构的弯曲刚度、扭转刚度和低阶模态进行研究;建立某轿车的有限元模型,根据其刚度、模态分析结果和该车身的受力特点,通过调整关键结构件的厚度参数以及修改主要接头的连接关系和截面形状,成功地使车身刚度和模态性能达到设计要求.     

浅述轿车车身刚度

车身刚度影响到轿车的可靠性、安全性、操纵稳定性、NVH性能、燃油经济性、工艺性等方面,对于车身设计来讲有着举足轻重的作用,现代车身设计越来越广泛地采用CAE及试验手段来分析验证车身的刚度。分析刚度对车身的影响并说明一些常规的试验以及结构设计过程中需要考虑的内容,简述了车身的刚度问题。     

一种仿动物关节或腿刚度的机械腿结构设计方法

针对当前机械腿关节和动物腿关节之间、机械腿和动物腿之间的刚度曲线都有一定偏差的问题,提出了一种仿动物关节或腿刚度的机械腿结构设计方法。基于虚功原理和曲线插值法获得了动物关节或腿刚度曲线方程,并进行了Patran、Nastran、Adams联合仿真,提出了仿动物关节或腿刚度的机械腿结构设计方法及其优化方法。基于人体基本参数及人跳跃过程中腿刚度相关参数,进行了仿人腿踝关节刚度的机械腿结构实例设计和轻量化设计。仿真结果验证了该设计方法的有效性和可行性。     

用双三角级数法分析椭圆气缸缸套的刚度

提出了用双三角级数法计算椭圆气缸缸套的刚度。这种方法具有输入数据少、边界条件易处理等优点。与有限元法对比计算表明,双三角级数法对于确定椭圆气缸缸套这类薄壁椭圆形特殊结构的刚度具有令人满意的精度．该法可用于计及剪力、弯矩及扭转作用的长薄壁柱壳结构的刚度分析。