城市轨道交通项目建设时序的Monte Carlo和AHP法仿真

城市轨道交通的规划、建设、运营是一脉相承的,新线的开通建设对既有线会产生一定程度的影响,在既定规划的基础上建设时序的合理化能使新线与既有线间形成良好的衔接,对于优化城市轨道交通行车组织、提高网络化运营服务质量是一个至关重要的环节。构建了城市轨道交通项目建设时序的评价指标体系,在分析传统AHP(层次分析)方法特点的基础上,考虑评价决策的随机不确定性,应用Monte Carlo和AHP仿真的方法以确定项目建设时序,并通过条例演示了具体应用过程。

基于Monte Carlo-神经网络的系统相关失效概率模型

相关失效的存在大大降低冗余系统的安全作用,在工程实际中必须加以考虑。根据可靠性数学理论及零件失效机理分析,把零件失效概率看作是基于应力的条件概率,推导系统相关失效概率的数学表达式。通过MonteCarlo法仿真,得到零件条件失效概率的分布类型;并从已知的低阶失效数据中提取相关失效信息,建立神经网络模型,得到其分布参数。利用该模型可以预测系统中的任意阶相关失效概率,也可以用来预测组成零件相同、环境相同但不同大小的其它系统的相关失效概率。例示其应用方法并检验其预测能力,结果证明该方法准确可靠。

冗余系统共因失效概率预测模型

根据可靠性数学理论,从零件失效物理模型应力-强度干涉模型出发,把零件失效概率看作是服从某种分布的随机变量,推导了冗余系统共因失效概率预测模型的数学表达式.通过Monte Carlo仿真法和神经网络技术,得到了该随机变量的分布类型及分布参数.该模型可以根据系统的有限失效数据预测系统任意阶失效概率,能够弥补传统共因失效模型的信息遗漏问题.最后给出实例,并与传统的BFR模型对比,结果表明,该方法比BFR模型更能精确地与实际吻合.

基于零件条件失效概率分布的共因失效模型

在分析了现有共因失效模型的适用范围与局限性的基础上,从零件失效物理模型———应力-强度干涉模型出发,把零件失效概率看作是基于应力的条件概率,即为随机变量;推导了基于零件条件失效概率分布的共因失效概率模型;通过Monte Carlo法仿真及最优化方法优化,得到了零件条件失效概率分布的类型;对模型中的参数进行估计,得到部分失效数据下的参数估计值。该模型能够弥补传统模型某些方面的不足,通过算例验证了该方法的可行性,同时也证明了该方法具有更高的求解精度。

连杆参数误差对机器人精度可靠性的影响

采用Denavit-Hartenberg方法设定五自由度串联机器人杆件坐标系,通过齐次变换矩阵建立串联机器人正运动学和逆运动学模型。在此基础上,对由静态误差引起的串联机器人末端位姿误差做了分析。利用微小位移合成法建立了串联机器人的静态位姿误差分析模型,以机构可靠度为位姿精度评价指标,应用Monte Carlo数值仿真法分析串联机器人各连杆参数误差对串联机器人的静态位姿精度的影响程度,并分析得出对串联机器人的静态位姿精度影响最大的关节。

Study of methods for evaluating the probability of multiple site damage occurrences

Two methods currently available for evaluating the probability of Multiple Site Damage(MSD)occurrence were studied in this paper.One of the methods is a probabilistic analysis approach based on the statistical theory and fatigue characteristics of each structural detail,and the other is an approach which defines the initial damage scenario by means of Monte-Carlo simulation,and multiple initial crack scenarios are randomly generated.A modified method based on the Monte-Carlo simulation was proposed in this paper,in which the random fluctuation of the stress was considered to give more accurate evaluation results.In the presented method,the probability of MSD occurrence in a structural element containing multiple details was calculated based on the Monte-Carlo simulation and the p-S-N curve of a single structural detail.Fatigue tests were accomplished using specimens containing 21-similar-details to obtain the fatigue life corresponding to MSD occurrence.Tests on single-detail specimens and static calibration tests were also conducted to get the basic fatigue properties of the material and the degree of stress fluctuation.The aforementioned three methods were compared and validated via the test results.The influence of the stress random fluctuation degree on the probability of MSD occurrence and influence of the distribution types on evaluating the MSD occurrence probability were discussed.