机械零件可靠性优化设计新方法的分析研究

在分析传统设计方法与可靠性设计方法在设计思想、设计原理上的区别的基础上,将可靠性理论与最优化设计技术结合起来,对机械零/部件的可靠性优化设计方法进行研究.基于参数化程序设计语言(Ansys Parametric Design Lan-guage,APDL)的数学运算功能,以摄动分析法计算的零件可靠度为约束条件,以零件的最小体积为优化目标进行的参数的优化设计和运用可靠性优化设计这两种优化设计方法,都得到了比常规设计更为合理的设计结果.     

车辆转向机构运动精度的可靠性稳健优化设计

在车辆转向机构设计中,考虑了可控因素和噪声因素对运动精度的影响,将可靠性优化和稳健设计方法相结合,以转向机构运动精度为目标函数建立转向机构的可靠性稳健优化数学模型.把运动精度的可靠性灵敏度溶入可靠性优化设计模型之中,将可靠性稳健优化设计转化为满足可靠性要求的多目标优化问题.实例计算表明,考虑制造误差、运动副间隙等不确定因素的影响,可靠性稳健优化设计方法能有效保证转向机构的运动精度和可靠性.     

基于MATLAB的多级齿轮传动多目标可靠性优化设计研究

机械可靠性优化设计是以机械产品的可靠度作为目标函数或约束条件,运用优化设计方法获得最佳设计方案的现代设计方法。本研究以三级斜齿圆柱齿轮减速器可靠性优化设计为例,以减速器体积最小、传动平稳可靠为目标函数,将强度设计可靠性纳入约束条件,建立多级齿轮传动多目标可靠性优化设计数学模型,利用MATLAB优化工具箱进行可靠性优化设计。     

运动机构强度可靠性优化设计

研究的目的是建立一种运动机构强度可靠性优化设计方法.在用基本杆组法进行机构运动分析和动力分析的基础上,分别以构件材料强度、密度、截面尺寸为随机变量,机构质量为目标函数,可靠性指标为约束函数,构件截面尺寸为设计变量,将传统优化设计与可靠性分析相结合,建立基于基本杆组法运动机构强度可靠性优化设计的均值模型.以曲柄滑块机构为例,用一次二阶矩法进行实例仿真,得到设计变量的最优解.     

过油管防喷器胶芯的模糊可靠性优化设计

过油管防喷器密封胶芯是油田作业井带压起下施工的核心密封部件,其结构设计关乎整体密封质量和使用寿命.运用模糊可靠性优化理论,在保证实现密封的前提下,以胶芯体积最小为目标函数,以其设计参数为设计变量,考虑胶芯接触应力的模糊可靠性和简体几何尺寸的综合约束,完成了胶芯模糊可靠性优化设计,获得了符合要求的胶芯筒体最优解,克服了传统优化设计的不足,为模糊可靠性优化设计理论在油田装备设计与改造工作中的应用与推广提供了实例.     

多工况悬架下摆臂结构优化设计方法研究

采用了多种优化设计方法,以某悬架结构为例进行了结构优化设计方法研究.通过对车辆行驶工况和对车体空间布置的分析,建立了拓扑优化可设计域和非可设计域,完成了悬架结构的拓扑优化设计,并建立了工程结构.基于强度分布与应力干涉理论,将可靠性理论和优化方法相结合,进行了可靠性优化设计.其优化结果与尺寸优化和形状优化结果进行了对比,证明了优化设计方法的有效性和可行性,为工程结构提供了一种新设计思路.     

基于MATLAB的三级圆柱斜齿轮减速器可靠性优化设计

传统的减速器设计是以设计者的经验为基础的,因此设计方案往往不是最优的.为了在不影响性能的基础上实现体积和重量的最小化,本研究运用可靠性设计与优化设计相结合的方法建立了某起重机三级圆柱斜齿轮减速器的可靠性优化设计模型.利用MATLAB优化工具箱具有编程工作量少、语法符合工程设计要求等特点,以减速器箱体壁厚作为自变量.以箱体体积最小为目标函数,在约束函数中充分考虑可靠性的要求,对该减速器进行可靠性优化设计.优化结果表明,可靠性优化是一种更科学、更符合客观实际的设计方法院,而且该方法应用到工程实际中会大幅地节约成本,提经济效益.     

基于可靠性的石油机械系统全寿命优化设计模型研究

随着社会经济的高速发展,对石油机械系统的可靠性提出了更高的要求,在可靠性设计方面,以全寿命优化设计为主导,以设计可靠性为指标,将各类部件的控制参数作为一个整体,以达到全系统优化设计的目的。本文分析了基于可靠性的石油机械系统全寿命优化设计模型。     

鱼雷螺钉联接结构可靠性稳健优化设计

将可靠性优化设计理论与可靠性灵敏度分析方法相结合,应用可靠性稳健设计优化理论方法,对鱼雷螺钉联接结构进行了可靠性稳健优化设计.给出了计算分析结果.为工程实际的机械产品的可靠性稳健优化设计提供了理论依据.     

单级直齿圆柱齿轮减速器的可靠性优化设计

这里运用可靠性设计理论和最优化设计技术,提出了单级直齿圆柱齿轮减速器的可靠性优化设计方法,建立了以减速器体积为目标函数的可靠性优化设计数学模型,并给出了优化方法和程序框图。     

考虑磨损与变形的谐波齿轮精度可靠性分析与优化设计

针对谐波齿轮减速器中存在的磨损和变形因素导致减速器传动精度低、可靠性差等问题,建立考虑磨损与变形的谐波齿轮减速器传动误差模型,并进行精度可靠性分析与优化设计.通过分析传动误差的影响因素建立了传动误差模型;基于磨损经验模型和试验数据,应用贝叶斯修正方法建立动态磨损模型,同时根据试验数据和高斯过程回归建立柔轮变形模型;综合...     

基于LINGO的斜齿轮最优化设计

以斜齿轮体积和传动平稳可靠性为目标函数,建立了斜齿圆柱齿轮传动的多目标优化设计数学模型。将LINGO9.0优化算法应用于机械工程的优化设计中,提出了LINGO算法的优化原理及数学模型的建立,给出求解的方法。对减小体积和提高传动平稳可靠性两个目标进行了联合优化,在满足强度、传动平稳性等方面寻求最优化齿轮配置。     

封闭行星齿轮传动系统的稳健可靠性优化设计

利用稳健可靠性优化设计方法建立了封闭行星齿轮传动的数学模型,包括设计变量、目标函数和约束条件的建立。最后运用遗传算法求得封闭行星齿轮的稳健可靠解,并对其结果进行了分析。     

圆弧齿圆柱齿轮传动的模糊可靠性优化设计

圆弧齿轮传动设计中,诸如工作应力、极限应力等设计参数及其影响因素很多都具有模糊性。为对模糊性进行定量分析处理,本文运用模糊论方法建立了以模糊可靠度等为约束条件,以体积最小为目标的优化数学模型。求解时,则采用了混合离散变量优化方法,以避免优化结果因齿数等离散变量圆整所引起的劣化。实例表明,模糊可靠性优化设计是一种更具科学性、更符合客观实际要求的设计方法。     

直齿圆柱齿轮传动的模糊可靠性优化设计

在工程系统可靠性优化设计时考虑了模糊可靠度约束；并对直齿圆柱齿轮建立了目标函数，确立了其模糊可靠度约束条件，最后给出一个实例验证了此法。     

基于修形参数的摆线齿轮可靠性优化设计

在分析包含齿廓修形参数的摆线齿廓方程以及啮合齿廓之间接触应力的基础上,提出了一种新的基于修形参数的摆线齿轮可靠性优化设计方法,通过采用复合形法对Ｘ７－１／８７摆线齿轮进行了可靠性优化设计,证明本文的方法是实用而且是可行和有效的。     

基于Matlab液力变矩器齿轮传动系统可靠性优化设计

齿轮传动系统是液力变矩器中重要的结构,在液力变矩器的齿轮传动系统设计中,大多采用传统设计方法,误差大、精度低,难以找到符合需求的最优解.以液力变矩器齿轮传动可靠性为基础,将其作为优化模型的约束条件之一,然后建立优化设计数学模型,利用Matlab程序实现齿轮传动的优化设计.结果证明,该方法在保证液力变矩器齿轮系统可靠度前...     

摆线针轮行星减速器的模糊可靠性优化设计

针对现行的减速器优化设计，不考虑设计参数的随机性与模糊性的不足之处，提出将模糊可靠性设计引入到减速器优化设计中。在一般优化设计方法的基础上，建立摆线针轮行星减速器模糊可靠性优化设计的数学模型，且结合实例进行分析计算。     

基于FORM的齿轮传动多学科优化设计

通常多学科设计优化是一种确定性设计方法,未考虑不确定性因素的影响。为降低多学科设计优化过程中不确定性因素对系统性能的影响,将一次可靠性方法与协同优化方法相结合,应用到多学科设计优化中。建立基于一次可靠性方法的协同优化的数学模型,并阐述其求解流程,该方法可用于多学科设计优化领域的可靠性设计问题。分别运用协同优化方法和基于一次可靠性方法的协同优化实现了减速器齿轮传动的多学科优化设计,在这两种方法的系统级优化中,引入松弛变量,将一致性等式约束转化为不等式约束,使算法易于收敛。优化结果表明基于一次可靠性方法的协同优化方法求得的最优解使得约束条件满足了可靠性要求,提高了系统的可靠性,具有实际工程意义。     

风力机齿轮箱布局的多目标可靠性优化设计

针对风力机齿轮箱布局设计中存在的问题,采用多目标可靠性优化设计方法,以风力机齿轮箱的箱体体积和齿轮体积最小化为设计目标,建立了风力机齿轮箱布局的多目标可靠性优化设计模型,分析比较了3种常见传动方案对风力机齿轮箱布局的影响,以某型号1.5 MW风力机齿轮箱为例进行了优化分析。研究结果表明,采用该设计方法得到的齿轮箱箱体体积和齿轮体积加权和值比以齿轮体积为目标的单目标设计方法更低。同时,分析结果表明,提高输入转速可大大降低齿轮箱成本。