飞机双角拉伸接头的刚度可靠性灵敏度分析

根据双角拉伸接头的结构特征,在ANSYS经典界面中采用自底向上法对双角接头进行建模,在施加水平拉力的作用下得出不同工况的随机参数对接头连接刚度的影响规律,找到对双角接头可靠性影响最大的关键参数为底板厚度。从可靠性的角度出发,根据双角拉伸接头的最大位移不能超过允许值的失效准则,定义双角拉伸接头的极限状态方程。结合灵敏度技术和有限元分析方法,采用拉丁超立方抽样法计算出6种工况下随机参数的可靠性灵敏度,确定随机参数的统计特性对双角拉伸接头可靠性的影响程度。在设计、制造、使用该连接结构时要优先考虑起到积极影响的随机参数并控制起到消极影响的参数。为飞机连接结构的故障预防、结构设计和优化设计提供一定的参考依据。

进油节流调速回路速度精度的可靠性灵敏度分析

为提升机床产品的工作精度,以进油节流调速回路为研究对象,开展速度精度可靠性及灵敏度的研究。对进油节流调速回路的速度负载特性进行系统分析,推导出液压缸活塞的运动速度;采用随机摄动理论、四阶矩技术建立进油节流调速回路的速度可靠性分析模型;最后通过可靠性灵敏度分析,确定影响运动精度的敏感参数。研究结果表明:节流阀的阀口开度对速度精度可靠性影响最大,因此在设计中应降低设计值并严格控制公差值。

风电轴承疲劳寿命的可靠性灵敏度分析

以某2MW风电轴承为例,给出四自由度载荷作用下圆柱滚子轴承疲劳寿命的数学模型,通过Romax软件分析结果验证所建模型的准确性.按轴承最小额定寿命建立极限状态方程,采用自适应克里金与蒙特卡罗模拟相结合(adaptive Kriging-Monte Carlo simulation,AK-MCS)进行轴承疲劳寿命可靠性灵敏度分析.结果表明:轴承游隙、弹性模量、密度增大,轴承失效概率增大;轴承节圆、滚子有限长度增大,轴承失效概率减小;游隙对可靠性的影响最为明显,弹性模量、密度、滚子有限长度次之,节圆影响最小.

弹性连杆机构的渐变动力学及可靠性灵敏度

为了进行弹性连杆机构的动力学和可靠性灵敏度研究,这里以梁单元为基础,利用广义坐标和Lagrange方程得到单元运动微分方程。通过坐标转换及协调矩阵,单元运动微分方程可组集成为系统微分方程,得到动力学模型,据此分析得到系统固有频率和机构上任意时刻的最大动应力。在此基础上,建立Kriging近似替代模型,并在杆件参数具有随机性的前提下,计算动应力及机构的可靠性灵敏度。以平面弹性连杆机构为例建立近似替代模型,这里计算其动力学特性及可靠性灵敏度,分析可知近似模型具有良好的拟合度,较大程度上提高计算效率。

非线性随机系统的独立失效模式可靠性灵敏度

较好地解决了具有独立失效模式的多自由度非线性随机参数振动系统的可靠性灵敏度分析问题.应用四阶矩技术和Edgeworth级数把未知的响应和状态函数的概率分布展开成标准的正态分布的表达式,从而确定了系统的可靠度和可靠性灵敏度,并放松了随机参数的分布概型和激励类型.

汽车零部件可靠性灵敏度计算和分析

讨论了汽车零部件可靠性灵敏度的计算和分析问题,提出了可靠性灵敏度分析的计算方法;研究了正态分布参数的改变对汽车零部件可靠性的影响,编制了实用的计算机程序,利用它可以迅速准确地得到汽车零部件可靠性灵敏度的设计信息,为汽车零部件的可靠性设计提供了理论依据。

任意分布参数的梁结构刚度可靠性灵敏度分析

在刚度可靠性设计理论与灵敏度分析方法的基础上,研究了任意分布参数的梁结构刚度可靠性灵敏度分析问题,提出了刚度可靠性灵敏度分析的计算方法,给出了可靠性灵敏度的变化规律,研究了设计参数的改变对梁结构刚度可靠性的影响,为任意分布参数的梁结构刚度可靠性设计提供了理论依据。

基于线抽样的可靠性灵敏度分析方法

提出了一种基于线抽样的可靠性灵敏度分析方法．线抽样可靠性分析中,结构失效概率P_f是由每个抽样样本对应的失效概率P_(fj)的算术平均值来计算的。由此可知P_f对基本变量分布参数θ的灵敏度P_f/θ可以表示为P_(fj)对θ的偏导数P_(fj)/θ的算术平均值,而P_(fj)/θ则可以很容易地由P_(fj)与基本变量分布参数θ的解析关系求得．P_(fj)/θ和P_f/θ的计算公式被详细推导．可靠性灵敏度分析的线抽样方法继承了线抽样法的优点,诸如精度高、收敛快且适用于高维及多模式情况等．这些优点由算例证实．

不完全概率信息条件下车辆零部件可靠性灵敏度设计

将可靠性设计理论与灵敏度分析方法相结合,研究了车辆零部件的可靠性灵敏度设计问题,提出了可靠性灵敏度设计的计算方法,给出了可靠性灵敏度的变化规律,研究了设计参数的改变对车辆零部件可靠性的影响,为车辆零部件的可靠性设计提供了理论依据。

基于随机响应面法的可靠性灵敏度分析及可靠性优化设计

基于随机响应面法建立了可靠性灵敏度分析方法,并将其用于结构可靠性优化设计。建立的方法利用随机响应面法将隐式的结构响应函数转换成显式函数,在显式的响应函数基础之上求解失效概率和进行可靠性灵敏度分析,得到的可靠性灵敏度能为基于函数梯度的优化算法提供梯度信息。算例表明,本文提出的可靠性灵敏度分析方法具有较高的效率和精度,提高了结构可靠性优化设计的效率。

转子-定子系统碰摩可靠性灵敏度研究

针对仅考虑质量偏心的Jeffcott转子-定子系统碰摩的动力学方程,进行了旋转机械转子-定子系统的碰摩可靠性灵敏度分析,应用Kronecker代数,矩阵微分理论,四阶矩技术,矩阵摄动理论,概率统计方法,可靠性理论和灵敏度技术系统地发展了转子-定子系统碰摩的可靠性灵敏度分析方法,研究了转轴刚度和阻尼、定子刚度和阻尼、偏心距和定子径向刚度对可靠度灵敏度的影响,并给出了数值分析解。

转子系统振动的频率可靠性灵敏度分析

根据转子系统的固有频率与激振频率差的绝对值不超过规定值的关系准则,定义转子系统共振问题的可靠性模式和系统的可靠度,提出避免转子共振的频率可靠性分析方法,应用随机摄动技术、可靠性理论和灵敏度技术,对转子系统共振问题的可靠性灵敏度分析方法进行了研究,并通过数值算例验证了本文方法的有效性。

含间隙曲柄滑块机构可靠性灵敏度分析

建立了曲柄滑块机构可靠性灵敏度分析模型,推导了机构尺寸参数可靠性灵敏度基于重要抽样法的求解公式,研究低速非连续接触和高速连续接触两种分析模型下铰链间隙对可靠性参数的影响。研究表明铰链间隙对机构运动精度可靠性及可靠性灵敏度计算结果影响很大,且随着机构运行速度的增加,这种影响更为显著。

基于响应面法的轿车主减速齿轮可靠性灵敏度研究

为获得某轿车主减速齿轮尺寸参数对其传动可靠性的影响,提出采用改进拉丁超立方抽样(LHS)获取随机尺寸样本的方法;通过显式有限元仿真构建齿面最大接触应力完全二次响应面(RSM),研究了可靠度对参数的灵敏度。结果表明主减速齿轮可靠度对压力角和模数的均值与方差较为敏感,应合理控制其取值。

模糊可靠性灵敏度分析的线抽样方法

依据失效域具有模糊性时模糊失效概率的定义,提出了模糊可靠性灵敏度分析方法。推导了线性功能函数、独立正态基本变量和正态型隶属函数情况下,模糊可靠性灵敏度的解析表达式。给出了模糊可靠性灵敏度的Monte Carlo数字模拟方法,该方法结果在模拟次数趋于无穷时,收敛于真值,但效率较低,尤其是针对高维和小失效概率问题。为解决数字模拟法效率低的问题,提出了模糊可靠性灵敏度分析的线抽样方法。通过离散模糊失效概率积分区域,建立了模糊可靠性灵敏度与离散区域随机可靠性灵敏度的关系,进而利用随机可靠性灵敏度分析的线抽样方法求得模糊可靠性灵敏度。该方法的基本原理、计算公式及实现步骤被详细给出,适用于高维问题和小失效概率、精度高及收敛快等优点则由该文的算例进行验证。

采煤机摇臂系统行星轮系疲劳可靠性灵敏度设计

由于采煤机摇臂系统的行星轮系结构比较复杂,采用集中质量参数法对其进行有限元建模,分析行星轮与太阳轮的动态接触应力以确定其失效模式.主要考虑行星轮与太阳轮结构尺寸的随机性,利用BP神经网络的非线性映射功能,模拟得到疲劳寿命与随机参数的关系表达式.采用最大可能点摄动法进行可靠性设计.最后通过对行星轮与太阳轮的可靠性灵敏度设计,得到了各参数均值和方差对结构可靠性的影响情况.Monte-Carlo仿真试验验证了所提方法的正确性,为行星轮与太阳轮可靠性灵敏度设计提供了理论参考.

基于马尔可夫蒙特卡罗子集模拟的可靠性灵敏度分析方法

在小失效概率可靠性分析子集模拟法的基础上,提出基于马尔可夫蒙特卡罗(Markov Chain MonteCarlo,MCMC)子集模拟的可靠性灵敏度分析方法。在子集模拟的可靠性分析中,通过引入合理的中间失效事件将概率空间划分为一系列的子集,从而将小的失效概率表达为一系列易于模拟求解的较大条件失效概率乘积的形式,然后利用MCMC抽取条件样本点来估计条件失效概率。基于MCMC子集模拟的可靠性灵敏度分析,是将失效概率对基本变量分布参数的偏导数转化成条件失效概率对基本随机变量分布参数的偏导数。给出了偏导数通过MCMC模拟的条件样本点进行估计的原理和步骤,推导得出可靠性灵敏度分析的计算公式。利用简单数值算例和工程算例验证所提方法,算例结果表明:基于MCMC子集模拟的可靠性灵敏度分析方法有较高的计算效率和精度,对于高度非线性极限状态方程问题亦有很强的适应性。

任意分布参数随机变量间相关系数的可靠性灵敏度

讨论关于基本随机变量间相关系数的可靠性分析和可靠性灵敏度设计问题。基于可靠性摄动分析法包含对基本随机变量间相关系数的运算这一特点,利用四阶矩技术以及Edgeworth级数展开方法,提出基本随机变量间相关系数的可靠性灵敏度分析方法。通过可靠性计算,分析基于相关系数性质的可靠度范围以及可靠性误差;通过可靠性灵敏度计算,分析基本随机变量间相关系数的改变对结构可靠性的影响;通过实例计算及编写相应的分析程序,说明文中方法在工程实际中的应用。为确定基本随机变量间相关系数在可靠性分析中的重要性、对结构可靠性的影响以及不同影响程度提供分析方法,为统计分析工作以及可靠性设计提供有益的参考和建议。

结构可靠性灵敏度因子计算的一种方法

在分析传统的灵敏度因子计算方法的基础上,提出了一种新的灵敏度因子计算方法。它解决了传统定义中难于处理的确定性设计变量与随机变量混合和多模态失效问题分析,不仅适合于只有随机变量和只有确定性变量的情况,也适合于它们的混合情况。对典型实例的计算分析表明,新方法更能反映各因素对结构失效的影响,具有较大的理论和实践意义。

采煤机牵引部可靠性灵敏度分析及优化设计

以MG300/700-WD牵引部传动系统为例,考虑了系统非线性侧隙和时变啮合刚度,建立了传动系统的动力学模型.基于高阶随机响应面方法,构建了牵引部参数与系统最大接触应力的显式关系,并计算了系统参数的可靠性灵敏度.建立了牵引部传动系统最佳可靠性与最小占用空间的优化模型,并分析了优化模型的可靠性灵敏度.结果表明:牵引部传动系统第二级行星轮的参数对于系统可靠性影响较大,太阳轮参数较行星轮参数灵敏.优化模型可以提高牵引部系统的可靠性,在高结构强度区域降低了参数的可靠性灵敏度.