机械结构系统模糊可靠性分析的数字计算方法

基于模糊可靠性问题向随机可靠性问题的数学转换,提出了应力和强度均为模糊变量时机械结构模糊可靠性分析的数字计算模型,在该模型中与截集水平对应的模糊应力和模糊强度首先被转化为普通的区间,然后在该普通区间上引入合适的概率分布,即可采用随机可靠性模型得到与截集水平对应的模糊失效概率,以此模糊失效概率为被积函数,以模糊应力的截集水平和模糊强度的截集水平为两个积分变量进行二重积分,并以0和1作为两个截集水平的积分限,即可得到机械结构系统的模糊失效概率。在所提方法的基础上,还提出了同时考虑基本变量模糊性和失效/安全域模糊性的失效概率计算公式。所提方法与模糊线性回归相结合,可用于计算具有多个基本模糊变量的机械结构系统的模糊失效概率。

基于非对称模糊优化模型的多学科协同满意优化

协同优化(CO)作为一种多学科设计优化(MDO)方法,包括两级优化:系统级和若干个学科级.然而工程设计实践中往往存在很多不确定因素,而且互相冲突的多个优化目标的存在,进一步增加了CO建模的求解复杂性.采用模糊截集水平法为各个学科设计了非对称CO模型,扩展了学科分析模块,使学科级能独立获取本学科最优的截集水平,以构造相应决策空间.利用满意度原理设计了学科级优化的目标函数,并将其作为一致性方程的组成部分传递到系统级.系统级在满足一致性约束的同时,最大化综合满意度方程,使所有学科同时获得最满意的优化解.电子封装问题的多学科协同满意优化实例表明该方法是行之有效的.

基于模糊数学的钻削加工参数优化选择研究

通过建立合理的约束条件,将钻削加工参数的选择转化为优化设计问题。采用模糊数学方法描述具有模糊性的经验参数与经验约束,建立了更符合加工实际的模糊优化模型。运用均值水平截集法将模糊优化问题转化为普通优化问题进行求解,从而确定最佳加工参数。算例表明,模糊优化解更具优越性。

大型多支承回转窑筒体结构模糊优化

将模糊优化与有限元法相结合,并考虑回转窑筒体厚度、制造成本、筒体变形、疲劳强度等约束条件的模糊因素,建立了筒体结构优化模型,为了区分目标和约束的不同重要程度,引入了广义水平截集法,将模糊约束转化为普通约束,并应用子问题近似法进行求解。应用实例表明:筒体结构优化,减小了筒壳的最大等效应力、最大支承力及筒体的变形椭圆度,增大了筒体的疲劳安全系数,增强了筒体抗御突变载荷的能力。

面向大型压铸模型腔壁厚的模糊优化设计

运用多目标模糊优化设计的原理,结合大型压铸模的工作条件,建立了逼近实际工况的型腔壁厚数学模型。采用最优水平截集法求解,并用复合形法进行优化。并给出了这种设计方法应用于潜望镜镜身铸件压铸模的工程实例。

液压缸缸筒的模糊优化设计

本文提出液压缸缸筒的模糊优化设计方法。建立了以缸筒体积最小为目标函数的非对称模糊优化模型,并采用基于模糊综合评判的最优水平截集法求解;编制了相应的通用微机程序,给出了设计实例。

机床主轴的机械结构模糊优化设计

采用模糊数学的方法对某机床主轴的截面尺寸进行了优化设计 ,在满足主轴的静态特性、动态特性和尺寸约束的条件下 ,使得机床主轴质量最小。在优化设计方案中考虑了影响设计的模糊因素和约束的模糊性 ,建立了非对称模糊优化模型 ,采用最优水平截集法求解 ,得出优化设计结论。结果证明所采用的模糊优化设计方法是比较有效的 ,具有实际应用价值。

月球车轮腿机构模糊优化设计

以基于二级半转机构步行运动原理的轮腿式月球车的轮腿机构为研究对象,以轮腿机构体积最小、质量最轻为总目标,建立其优化目标函数。在考虑月球车的车身起伏度、垂直越障能力、抗干涉能力和转向能力等性能要求,分别建立相应的优化设计约束函数。考虑了月球车轮腿机构行星轮系的齿轮齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度、机构几何边界约束条件及越障性能的前提下,对轮腿机构参数进行综合模糊优化设计。具有模糊性的齿轮许用应力采用降半梯形分布隶属函数,其他变量或约束的模糊分布采用分布隶属函数。采用二级模糊综合评判法莱确定其最优水平截集,将模糊优化问题转化为常规优化问题。在满足优化数学模型函数值最小的前提下,利用Matlab优化工具箱获得了轮腿机构参数的综合优化结果,其总体积及总质量分别减少了约36.4%及25%。

模糊优化在刚性路面设计中应用的探讨

文章针对刚性路面设计中存在模糊性，运用模糊集合理论与方法，在刚性路面普通优化理论的基础上，建立了考虑约束条件模糊性的优化设计模型，并利用水平截集法成功地求解了该模糊优化设计问题。该文提出的模糊优化设计方法较普通优化设计更科学合理，具有一定的实用性。

100t铁路起重机箱形伸缩吊臂结构的模糊优化设计

对100 t铁路救援起重机箱形伸缩吊臂进行模糊优化设计。考虑强度、刚度、稳定性和几何参数约束的模糊性,以吊臂自重最轻为目标,吊臂截面参数为设计变量,建立了非对称模糊优化模型,采用最优水平截集法求解。应用混合离散变量优化的MDOD优化子程序和遗传算法,分别编写相应的优化程序进行计算,在传统优化的基础上使吊臂自重降低了9%左右。

蜗杆传动模糊优化设计

本文建立了蜗杆传动模糊优化设计的数学模型,运用最优水平截集法对模糊约束条件进行了非模糊化处理,最后借助复合形法对主要参数进行优化,达到了提高设计质量、降低成本、延长使用寿命的目的。