考虑失效相关的圆柱蜗杆传动四阶矩可靠性分析

为了评估圆柱蜗杆传动机构的可靠性,利用Taylor级数将蜗杆传动机构功能函数进行展开并得到其前四阶中心矩,以此作为约束条件,结合最大熵原理分别得到蜗轮齿面接触强度和齿根弯曲强度结构功能函数的概率密度函数,在此基础上,分析了蜗轮齿面接触和齿根弯曲两种失效模式的可靠性。另一方面,考虑蜗轮齿面接触和齿根弯曲两种失效模式之间的相关性,建立了其失效相关条件下的可靠性模型,给出了两种失效模式之间的相关系数和蜗轮总体可靠度。以某减速器蜗轮为例对所提方法通过蒙特卡洛仿真进行了验证。结果表明,基于四阶矩和最大熵原理的可靠性方法具有较高的精度,蜗轮两种失效模式之间存在一定的相关性。因此,考虑失效相关的蜗轮可靠性评估方法对于蜗杆传动的综合可靠性评估具有重要的意义。

隐式极限状态方程可靠性灵敏度四阶矩估算

将四阶矩方法与响应面方法相结合,提出一种适用于隐式极限状态方程的可靠性灵敏度四阶矩估算方法。该方法将可靠性灵敏度计算方法与有限元方法相结合,可以准确、快速地计算具有任意分布设计变量的复杂模型可靠性灵敏度,为复杂结构可靠性灵敏度计算提供了一种新思路。对曲柄滑块机构和压力容器管接头两个不同类型的数值算例进行了可靠性灵敏度计算,并采用Monte Carlo方法对计算结果进行了验证。结果表明,两种方法计算得到的可靠性差异很小,且四阶矩估算方法的计算效率远高于Monte Carlo方法的计算效率。

基于四阶矩法的CRDM承压壳体共因失效可靠性分析

针对考虑共因失效的多失效模式可靠性问题,基于分析法设计的失效准则和响应面法建立非连续的功能函数,采用点估计法计算功能函数的前四阶中心矩,并根据高阶矩标准化技术在标准正态空间中计算可靠度。通过对控制棒驱动机构(CRDM)承压壳体多失效模式可靠性建模分析,验证了该方法在核电设备结构可靠性分析中的适用性。结果表明,对于基本随机变量偏度较大的情况,点估计法比传统基于摄动理论的一次可靠性方法精度更高,也更适用于功能函数复杂的多失效模式可靠性分析。

结构动力可靠度分析的矩方法

为了研究地震动作用下的随机结构响应,提出了一种结构动力可靠度的简化分析方法。首先,在首次超越破坏准则的基础上,采用极值分布描述建立了结构动力可靠度的等价功能函数表达,并定义了结构动力响应的安全裕量;然后,应用点估计法计算了等价功能函数响应值,进而计算出了前四阶中心矩,并引入了简化四阶矩方法求解结构动力可靠度指标及相应失效概率;最后,以受到随机地震动作用并具有随机结构参数的一榀框架的动力可靠度问题为例,与随机模拟方法计算结果对比,验证了建议方法的计算精度和计算效率。

结构模糊可靠度分析的实用方法

结构模糊可大度分析是同时考虑结构变全的随机性和模糊性评估结构可靠度的方法。目前已提出的方法需进行高维积分，当随机变量的数目较多时计算量较大，难以直接应用。根据不同的精度要求，本文提出结构模糊可靠度分析的一次二阶矩和四阶矩方法，为模糊可靠度方法的实际应用开辟了新的途径。

地震动作用下消能构件的动力可靠性分析

对地震动作用下消能构件(油阻尼器)的动力可靠性分析,建议了一种简化的动力可靠度分析方法。首先基于首次超越破坏准则,采用极值分布描述建立了消能构件动力可靠度的等价功能函数表达,定义了消能构件响应的安全裕量;然后采用点估计法计算安全裕量的统计矩,并结合四阶矩方法求解消能构件的动力可靠度,最后,以受到地震动作用的一栋钢结构行政楼的油阻尼器动力可靠度问题为例,采用建议方法分析了油阻尼器撞击失效的动力可靠性问题,计算结果表明了建议方法的可行性和适用性。

时间参数为非正态分布的CAN总线数据传输可靠性分析

数据传输可靠性对于CAN总线系统的设计影响重大,关系到整个总线系统的正常运行。以CAN总线可调度理论为依据针对总线系统中报文传输进行研究分析,利用可靠性四阶矩概率分析方法通过推导公式,以一个算例对CAN总线系统报文传输可靠性进行分析并计算;编程利用MONTE-CARLO方法进行模拟对比,从而得到了总线报文的传输可靠度。利用四阶矩可靠度计算方法对报文传输的可靠性灵敏度进行分析计算,得到的结果与定性分析一致,验证了四阶矩方法可靠性灵敏度计算的正确;通过以上的计算方法可以为调度理论的进一步研究提供理论依据,具有十分重要的实际意义。