区间模型结构非概率可靠性度量研究

在掌握的不确定信息较少时,可运用非概率可靠性分析方法进行结构可靠性分析.对基于区间模型的非概率可靠性分析方法进行对比分析,探讨非概率可靠性指标、非概率集合可靠度和非概率安全可能度等非概率可靠性度量之间的关系,研究非概率集合可靠度的性质和计算方法.在结构应力—强度发生干涉时,建议采用非概率集合可靠度进行可靠性分析,并给出几种常见的应力—强度组合时非概率集合可靠度的计算方法.最后通过算例验证分析结论.     

结构可靠性分析的概率和非概率混合模型

在结构可靠性分析中需要合理地定量处理影响结构性能的诸多不确定性。不确定性的模拟既可以是概率的，也可以是非概率的。文中简要介绍结构可靠性分析的概率方法和基于区间模型的非概率可靠性方法。提出结构可靠性分析的概率和非概率混合模型。通过两级功能方程的逐次建立及可靠性分析，给出结构可靠的概率度量。实例分析说明在结构可靠性分析中，应根据不确定性的产生机理及所掌握的数据信息合理地选取分析模型。     

引入集合扩展约束的结构非概率可靠性模型

指出结构可靠性问题中不确定性量分散类型的差异,在原有info-gap(information-gap)模型中引入扩展约束参数,建立含约束的info-gap模型,原有info-gap模型可视为新模型的特殊形式。将含约束的info-gap模型应用于结构非概率可靠性方法中,能更充分地利用已知不确定性信息对可靠性作出评价,显示参量约束信息对结构可靠性的影响。算例显示,忽略不确定性参量变化范围约束的非概率可靠性分析会得到过于保守的分析结果。     

基于非概率可靠性灵敏度方法的研究

结构灵敏度分析的非概率法克服了概率可靠性灵敏度所存在的缺陷,可以在不用进行求导数运算的条件下,通过区间运算即可获得结构响应(或其性能)随结构参数(或设计变量)的变化情况。文中通过数值算例表明了用非概率法进行结构灵敏度分析的可行性、有效性和简便性。     

压力容器筒体的非概率可靠性分析

传统的可靠性分析采用的是概率方法,它需要不确定参量的详细统计信息以确定其概率分布.而压力容器多处于较为严苛的工作环境中,难以准确获得不确定参量的准确概率分布.为此,基于区间模型的非概率可靠性理论,用区间方法来描述压力容器筒体参数,提出压力容器筒体强度的非概率可靠性指标的计算方法.该方法仅需要知道不确定参量的边界,克服了概率方法的局限,且很大程度的降低了计算工作量.通过实例分析,表明该方法是有效可行的.     

基于区间模型压杆稳定的非概率可靠性分析

分析了影响压杆稳定性的不确定性参数,将这些不确定性参数用区间模型来定量化描述.基于区间模型讨论了压杆稳定分析中的不确定性对其稳定响应的影响,提出了压杆稳定的非概率可靠性度量指标.此方法可避免求概率密度分布函数,对原始数据要求较低,计算简便.最后给出了工程计算实例,表明了这是一种简便而实用的可靠性分析方法.     

基于info-gap理论的结构非概率可靠性方法研究

在info-gap(information gap)模型中引入分散度参数,使其更适用于结构可靠性分析。基于info-gap理论,用引入分散度参数的info-gap模型描述参数的不确定性,建立一种统一的结构非概率可靠性模型。非概率可靠性指标可通过优化方法求解。通过数学推导,揭示新建非概率可靠性模型与传统概率可靠性模型的内在联系和相容性。     

复合材料高速转筒的区间非概率可靠性分析

复合材料受测试成本、测试周期及测试环境的影响,难以得到其性能参数的概率密度分布函数,因而无法用准确的概率变量描述.文中将复合材料性能参数视为区间变量,基于凸集理论并结合泰勒展开法,通过计算高速转筒的可靠性指标得到其可靠性水平.将此结果与基于概率不确定性分析的结果进行对比发现基于区间不确定性的结果较为保守.该方法适用于试...     

机床主轴非概率可靠性模型的区间分析方法

考虑到不确定性因素,将机床主轴设计中的参数看作区间变量,应用非概率可靠性理论,建立了机床主轴基于区间分析的非概率可靠性模型,给出了多区间变量非线性函数的非概率可靠性度量方法,提出了基于主轴扭转强度和挠度的可靠性度量指标。对XH2320/4机床主轴进行分析结果表明:所提出的区间分析方法在实际工程中的可行性。     

空心传动轴非概率可靠性优化设计

基于非概率可靠性理论和优化设计方法,将传动轴设计中的设计参数看作区间变量.建立了传动轴非概率可靠性分析模型,提出了空心传动轴非概率可靠性优化设计方法.通过工程实例的分析计算表明,该模型和方法具有一定的理论指导意义和实用价值.     

基于非概率方法的医用机器人结构可靠性分析

核磁共振图像(MRI)导航的手术机器人因兼顾了核磁共振图像的清晰度高和机器人的稳定性、精度好等优点而成为医用机器人研究的前沿,而可靠性分析是保证医用机器人安全应用的重要手段之一。针对医用机器人系统缺乏足够实验数据的缺点,提出一种非概率密度凸集可靠性模型,以安全域与变量全域的质量比值来表示和度量关键部件的可靠性。通过与其他可靠性模型的计算数值比较,验证了该密度凸集可靠性模型的合理性。通过整机的有限元分析,找出系统的薄弱环节及关键结构部件。在此基础上,采用有限元—神经网络(FEM-ANN)的方法拟合关键部件的结构响应,进而根据所提出的凸集理论对该部件进行可靠性评价,实例验证了该模型的合理性与可行性,并为医用机器人整机的结构优化设计奠定了基础。     

基于凸集模型的非概率可靠性灵敏度分析

可靠性灵敏度能够确定可靠度和不确定变量分布参数的内在联系,对可靠性分析和设计具有指导作用。本文将非概率可靠性灵敏度指标定义为非概率可靠性指标对变量分布参数的偏导数,提出了一种基于椭球凸集模型的非概率可靠性灵敏度分析方法。推导了线性极限状态函数的非概率可靠性灵敏度的解析公式。对于非线性极限状态函数,通过将极限状态函数在两种不同线性化位置进行泰勒一阶展开,分别给出了非概率可靠性灵敏度分析的近似解析解。算例分析结果表明文中所提方法有效可行。     

非概率模型中基本区间变量的重要性测度

针对区间变量情况下的非概率可靠性模型,提出一种基本区间变量对系统非概率可靠性指标影响的非概率重要性测度.所提非概率重要性测度可以直接全面地反映基本区间变量对结构安全影响的重要程度,从而指导工程设计.文中分析非概率重要性测度的基本性质,而后基于蒙特卡洛方法和区间模型非概率可靠性指标的一维优化算法,提出非概率重要性测度的求...     

基于凸集的结构非概率可靠性度量研究

结构非概率可靠性分析中,结构的可靠性是通过非概率可靠性指标度量的.文中研究结构非概率可靠性的度量方法,对比分析基于区间的非概率可靠性模型和基于凸集合模型的非概率可靠性模型两种情况下的非概率可靠性指标,证明它们之间存在着确定的函数关系,揭示两种指标之间的差异是由不确定因子所决定的本质,并对其进行定性解释.同时得到一些有用的结论.     

考虑共因失效的系统可靠性模型

不考虑共因失效的影响,求出系统的可靠度表达式,然后将该表达式转化成包含共因信息的可靠度表达式。在模型推导的过程中,直接从系统的失效过程入手,假定构成系统的各元件在独立失效情况下其寿命具有相同的概率分布,构成系统的元件存在多种失效过程,各失效过程相互独立,并服从泊松分布,从系统中某一指定元件的可靠度推广到某指定m个元件均完好的概率。算例解释了该理论模型的使用过程,并将典型系统--串联、并联以及串并联系统的计算结果与不考虑共因失效时系统的可靠度相比较。结果表明,模型的计算结果与传统的定性分析结果相吻合,证明了该理论模型的正确性。     

考虑多模相关的机械系统可靠度优化模型

相关性是复杂机械系统的固有特性,也是影响和制约机械可靠性研究工作的重大难题。以往的可靠性研究多数以独立性假设为前提,文中从结构系统二阶窄界限理论出发,研究和分析在考虑多模式失效相关时的机械系统可靠性,详细探讨如何进行可靠度上下界限值的优化,并将优化后的模型用于分析实际机械系统的可靠度,结果证明优化后的二阶界限模型在机械系统可靠性分析、预测和研究中有很强的针对性和有效性。     

考虑载荷作用次数的零部件可靠性模型

研究随机载荷多次作用时零件的失效过程,建立载荷多次作用下的零件可靠性模型.从载荷作用的统计学意义出发,根据顺序统计量的性质,建立载荷多次作用时等效载荷的累积分布函数和概率密度函数.运用应力-强度干涉模型建立零件在单一失效模式下载荷多次作用时的可靠性模型.最后,运用Monte Carlo方法对可靠性模型进行仿真实验,证明模型的正确性.     

具有离散和连续型技术特征的质量屋优化模型

在利用QFD(质量功能配置)进行产品规划决策时,根据已经建立的质量屋中的信息,帮助设计人员确定出满足顾客需求的技术特征目标值,用于指导新产品开发,是质量屋决策模型的主要目标。已有的规划模型大多不能直接给出技术特征目标值,而且在建立模型中没有考虑离散型,而是把离散型技术特征和连续型技术特征等同考虑,从而使得规划结果不能很好反映实际情况。充分利用质量屋中的信息,同时考虑离散型技术特征,提出了一个质量屋优化模型,并给出了实例。