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。

嵌入式电子信息系统可靠度优化

针对传统的可靠度优化方法一直存在优化不准确的问题,提出一种新的嵌入式电子信息系统可靠度优化方法.通过分析嵌入式电子信息系统的工作原理,分别对嵌入式电子信息系统故障密度函数、失效率、平均寿命、可用度进行优化,建立嵌入式电子信息系统可靠度约束模型,计算出最优状态下的可靠度参数.测试实验结果证明,采用提出的可靠度优化方法对嵌入式系统进行优化,系统的使用寿命、建模准确度、可用度均有一定的提高,具有一定的实用性.

基于响应面法的基坑支护可靠度优化

为分析基坑支护结构在不确定性因素影响下的优化设计,针对土层参数大、小样本信息采用响应面法对基坑支护结构进行可靠度优化分析。由于土层参数c、φ间存在一定的互相关性,因此在优化分析中考虑了互相关性的影响;并采用响应面法对原设计及确定性优化设计进行了风险分析。结果表明,小样本条件下,是否考虑互相关性时,其优化结果与原设计相比,每延米土钉总长度可减少20.97%~32.58%;大样本条件下,是否考虑互相关性时,其优化结果与原设计相比:每延米土钉总长度可减少20.97%~35.01%;大、小样本条件下,考虑互相关性时比不考虑时每延米土钉总长度减少15.24%~17.76%,优化效果明显。

计算机网络可靠度优化计算中的遗传算法

在科学技术逐渐发展的过程中,计算机技术得到了广泛性的应用,通过计算机网络可靠性中遗传算法的技术应用,可以提高计算机技术应用的有效性,提高遗传算法的合理性,从而为整个技术的应用及建立提供充分性的保证。

基于动态规划法对滚珠螺旋作动器电液控制系统进行冗余可靠度优化

航空飞行器所用的作动器系统,除要求零部件组成系统的可靠度高外,还必须配置冗余零部件或子系统.通过储备子系统或零部件的冗余数来提高系统的可靠性,使系统在费用、质量或体积等方面付出相应的"代价",因此,对航空用作动器系统进行冗余可靠性优化设计势在必行.论文介绍了几种基本可靠性模型的方框图,根据零部件串-并联可靠性方框图模型,建立了基于动态规划法对系统冗余可靠度优化的数学模型及其优化方法,并采用基于控制序列的动态规划法,对滚珠螺旋作动器系统的零部件或子系统进行了冗余可靠度的优化设计计算,在满足系统约束条件下,得到了可靠度为最大的各级部件的冗余度.

工程系统可靠度优化的人工神经网络

提出一种人工神经元模型，构造了相应的神经网络，讨论了它的训练方法；应用这种神经网络成功地求解了工程系统可靠度的最优分配问题，给出了土建工程系统可靠度优化的工程计算实例。

浅谈一次可靠度分析方法在结构可靠度优化设计的应用

随着结构可靠度优化设计的不断发展,为了提高结构可靠度优化设计的计算效率,在结构可靠度优化设计的研究中,利用一次近似的可靠度分析理论,形成高效的优化算法。

可靠度优化分配算例的改进

文献１阐明的算例成功地解决了可靠度的优化分配问题，引人注目。本文对它作了两方面的改进，并且给出了经过改进的比较完整的算例。

高置信水平结构逆可靠度分析与优化方法研究进展

不确定性客观存在于工程结构生产制造以及服役等各环节之中并对结构的承载性能影响显著.特别是对于服役条件苛刻的航空航天承载装备,在设计阶段考虑多源不确定性的影响对于结构安全至关重要.在众多不确定性分析方法中,逆可靠度分析方法在效率和稳健性方面具有一定优势.为此,国内外学者在高置信水平结构逆可靠度分析与优化方法方面开展了大量研究并取得了长足进步,包括自适应迭代控制算法、先进可靠度优化策略与非充分样本下的高置信水平设计方法等.本文首先对国内外逆可靠度分析与优化方法取得的进展进行了系统梳理与总结,特别是逆可靠度分析方法的发展历程以及面临的挑战问题,主要包括强非线性功能函数、多设计点以及低失效概率问题.进一步,针对长期困扰可靠度方法实际应用的小样本问题,重点从结构高置信水平可靠度分析与优化理论角度开展系统介绍,详细论述了小样本诱发的认知不确定性到可靠度置信水平的传播链条.最后,基于现有成果和国家重大前沿需求,重点围绕航天装备可重复使用需求对结构可靠度未来研究方向进行了思考与展望,期望相关研究成果能够进一步助力我国航空航天结构实现高可靠性与极致轻量化设计.

基于可靠度的结构优化的序列近似规划算法

基于可靠度的优化的最直观解法是把可靠度和优化的各自算法搭配一起形成嵌套两层次迭代。为改善其收敛性提高计算效率,人们提出了功能测度法、半无限规划法、单层次算法等多种改进方法。本文对传统结构优化界的经典序列近似规划法改造并扩展应用于求解基于可靠度的结构优化问题,构造该问题的序列近似规划模型和求解过程;其核心思想是在每个近似规划子问题中采用近似可靠度指标对设计变量的线性近似,在优化迭代过程中同步更新设计变量和随机空间中的近似验算点坐标,以达到可靠度分析和优化迭代同步收敛的目标。为了算法的实施,还推导出近似可靠度指标的半解析灵敏度计算公式,编制了程序,最终实现与通用软件的连接。论文用算例证实算法的有效性。

竖向荷载下基桩可靠度优化设计方法研究

为解决繁琐的计算制约着可靠度优化设计方法应用于桩基工程这一问题,分析了竖向荷载下基桩的破坏模式,利用可靠度理论和优化设计方法建立了可靠度优化设计模型.基于中心点法,提出了一种改进的可靠度优化计算方法,用以解决可靠度优化计算中产生的非线性迭代繁琐过程.建立了可靠度指标的修正函数以提高计算精度,并利用线性回归方法给出了修正函数的计算方法.实例分析结果表明:改进的可靠度优化方法在提高计算效率的同时也保证了计算精度;局部优化和全局优化后的目标函数值分别减小了20.2%和24.9%,较大程度地降低了施工成本.

物流服务供应链的可靠度及其优化研究

物流服务供应链是由物流服务集成商与功能型物流服务提供商构成的服务供应链,可靠性为其服务质量的主要测量维度,可靠度为可靠性的度量指标。物流服务供应链的可靠度指标会影响到物流服务服务成本、物流服务能力,如何求出最佳的可靠性水平从而使得整个物流服务供应链的整体利润最大化并同时满足顾客的可靠性需求,这是管理者所关心的。在对可靠度、成本、能力、需求四者分析的基础上,建立了基于可靠度、物流能力约束条件的利润最大化模型并考虑顾客可靠性需求,得到了物流服务供应链可靠度的优化结果,算例表明该模型符合实际情况。

基于概率充分因子的高效土质边坡可靠度优化设计

提出了基于概率充分因子的高效土质边坡可靠度优化设计方法.首先,采用拉丁超立方抽样法抽取设计空间中的设计样本;其次,利用子集模拟确定设计样本的概率充分因子,建立概率充分因子与设计变量(如边坡倾角)的设计响应面;最后,通过优化设计确定既满足目标可靠度水平又满足经济性要求的设计方案.通过一个土质边坡算例说明了算法的有效性.结果表明,概率充分因子可以有效地表征设计是否满足可靠度要求、建立较为准确的设计响应面,设计响应面解耦了可靠度优化设计中双循环过程,有效地提高了可靠度优化设计效率.

基于可靠度的海上风机基础结构优化设计方法研究

该文推荐了一种基于可靠度的优化设计方法,该方法利用支持向量回归机进行两级响应面近似策略,将双层优化问题转换为一个单层优化问题,第一级称为分析响应面,用来拟合极限状态方程的近似表达式,第二级称为设计响应面,用来拟合设计变量和失效概率的关系式,然后借助一种全局的优化方法——粒子群算法求解该确定性的优化问题,该方法的有效性可以从三脚架基础算例中验证。

模糊约束下复合材料的可靠性优化设计

考虑结构的可靠度为模糊可靠度,优化的约束函数为模糊约束,利用模糊数学理论和优化设计方法建立了复合材料层合板的模糊可靠度优化模型,并提出了相应的计算方法。模糊可靠度优化是一种软分析方法,提出的方法可以更合理地描述客观实际,为复合材料结构的优化提供新的分析思路。

直接位置更新策略的试变异粒子群优化算法及其在可靠性优化中的应用

为了提升粒子群优化(Particle swarm optimization,PSO)算法的全局寻优能力,增强PSO算法在处理复杂的、高维的、多模态优化问题的寻优性能,提升PSO算法在可靠性优化应用中的优化效果,提出了一种基于直接位置更新策略的试变异(Direct position updating-based trying-mutation PSO,DTPSO)算法。设计了直接位置更新策略和试变异策略,有效维持了种群的多样性,维持了探索和开发的平衡,提升了获得全局最优解的概率。通过9种复杂测试函数的验证和比较,证明了DTSPO算法设计的合理性,以及算法拥有的优异的全局寻优能力。对可靠性冗余分配和可靠度分配问题进行了优化,并和其它先进的改进算法进行比较,结果证明了DTPSO算法的稳定性和寻优性能。

汽车鼓式制动器动态可靠性优化设计

将鼓式制动器的动态可靠度作为结构优化设计三要素中的约束之一,能够较好地解决鼓式制动器在长期使用中寿命及制动可靠度下降的问题。由道路试验标准得出鼓式制动器的制动可靠度、刹车距离、刹车时间三者之间的关系,从而构造出其时变可靠度约束条件。以鼓式制动器的制动效能因数最大、制动温升最低加权耦合的新函数作为其优化设计数学模型的目标函数。以支撑销式鼓式制动器为实例,利用以上所建立的优化设计数学模型,并基于MATLAB编写的遗传算子操作粒子群算法程序进行优化求解。其优化结果显示,优化后,该制动器的制动效能因数较优化前的参数提高了12.20%,制动温升较优化前的参数降低了13.59%。

含有相关变量的螺旋管簧的可靠性优化设计

讨论了随机参数服从正态分布变量相关情况下螺旋管簧的可靠性优化设计问题,在基本随机参数均值、方差和相关系数已知的情况下,应用变量相关情况下可靠度指标计算的优化方法并通过计算机程序给与实现,迅速准确地得到了螺旋管簧的可靠性优化设计信息。计算结果表明,提出的方法是一种有效、实用的方法。

过盈联接可靠性设计研究

建立了过盈联接的概率模型,研究了过盈量、结合直径和结合长度对过盈联接可靠性的影响。研究结果表明,结合直径的减小将使最大极限过盈量减小,结合长度的减小将使最小极限过盈量增加,两者都将降低配合系统的工作可靠性。提出了正态分布情况下三参数过盈联接可靠性设计的一般方法,并对过盈联接可靠性设计中的一些特殊情况进行了探讨,提出了处理策略。

基于可靠性理论的城市应急管理评价研究

鉴于目前城市应急管理评价研究大都没有从系统可靠性的视角进行分析,提出一种基于可靠性理论的城市应急管理评价模式。从系统可靠性的基本观点出发,解析城市应急管理体系的功能构成,在此基础上,结合故障树法构建城市应急管理系统可靠性模型,并运用可靠性分配理论,实现了系统内各单元可靠度的量化再分配。以某市为例,详述该市应急管理可靠性评价及可靠度再分配的计算过程。研究表明,可靠性理论能够成功应用到城市应急管理评价之中,并能在给定的目标值条件下实现系统内各单元的可靠度优化。