基于均值一阶Esscher's近似的可靠性灵敏度分析

可靠性灵敏度设计在可靠性设计和修改、可靠性稳健优化设计、可靠性维护等方面均有重要意义.在基于计算截尾概率的Esscher's近似技术的结构可靠性分析方法基础上,利用对非线性极限状态方程在基本随机变量均值点处做一阶泰勒展开的方法,提出计算具有非线性极限状态的结构失效概率方法即均值一阶Esscher's近似可靠性设计方法(Mean-value first order Esscher's approximation,MVFOEA),在此基础上,结合灵敏度分析技术,提出基于均值一阶Esscher's近似的可靠性灵敏度分析方法.基于Esscher's近似技术的结构可靠性分析方法要求基本随机变量相互独立,有矩母函数,并且要求极限状态函数具有显式表达式.由于利用基本随机变量全部的概率信息,而不仅仅是前几阶矩,提出的方法与可靠性分析的矩法相比,在计算失效概率时有较高的精度,通过三个数值算例验证了新方法高的计算精度.     

车辆前轴的可靠性设计新方法

将可靠性优化设计理论与鞍点逼近理论相结合,讨论了车辆前轴的可靠性设计的问题,提出了车辆前轴可靠性的计算方法。在基本随机参数概率分布已知的前提下,应用鞍点逼近技术,通过计算机程序可以实现机械零部件的可靠性设计,迅速准确地得到机械零部件可靠性设计信息。在基本随机参数概率分布已知的前提下,应用鞍点逼近技术,通过计算机程序可以实现了整体法兰的可靠性设计,迅速准确地得到法兰的可靠性设计信息。     

任意分布参数的涡轮盘裂纹扩展寿命可靠性分析

讨论了某型涡轮盘随机参数服从任意分布时的可靠性问题.在基本随机参数前四阶矩已知的情况下,以Pairs-Erdogan裂纹扩展模型为基础,应用随机摄动理论和Edgeworth 级数技术,采用疲劳寿命模型对某型涡轮盘随机参数服从任意分布时的可靠性进行分析,建立了涡轮盘疲劳寿命可靠性分析模型,并求得了涡轮盘裂纹扩展寿命的可靠度.模型计算结果与Monte-Carlo仿真结果非常接近,文章提出的方法对涡轮盘可靠性设计具有一定的参考价值.     

基于鞍点逼近的机械零部件可靠性及其灵敏度分析

将鞍点逼近理论与灵敏度分析方法相结合,讨论具有随机参数的机械零部件可靠性及其灵敏度问题。在基本随机参数概率分布已知的前提下,应用鞍点逼近技术获得了外载荷作用下随机结构响应的概率密度函数和分布函数。在实例计算中,对螺栓、汽车前轴进行数值分析,将所提方法得出的数值分析结果与Monte-Carlo方法计算的结果进行对比验证,得出由鞍点逼近技术计算概率密度函数和分布函数具有计算结果准确度高、计算速率较快、尾部分布较好的优点。应用灵敏度分析方法,利用鞍点逼近技术计算的随机结构响应的概率密度函数,得到机械零部件随机参数可靠性灵敏度的变化规律,研究设计参数的改变对螺栓、汽车前轴可靠性的影响,为机械零部件的可靠性设计提供理论依据。     

起升机构平行折线型绳槽卷筒

起重机钢丝绳在卷筒上多层缠绕时，采用螺旋绳槽缠绕方式常会出现咬绳现象，而采用平行折线型绳槽卷筒缠绕方式则可避免咬绳现象。文中介绍了的平行折线型绳槽卷筒的结构和主要参数，使用该种卷筒后取得了较好的经济效益。     

基于鞍点逼近的机械结构可靠性稳健优化设计

将可靠性优化设计理论与可靠性灵敏度分析方法相结合,讨论了机械零部件稳健优化设计的问题.系统地推导了基于鞍点逼近的可靠性灵敏度公式,并把可靠性灵敏度计算结果融入可靠性稳健优化设计模型之中,将可靠性稳健优化设计归结为满足可靠性要求的多目标优化问题.在基本随机参数概率分布已知的前提下,应用鞍点逼近技术,得到极限状态函数的分布函数与概率密度函数,并且将此结果应用到机械零部件的可靠性灵敏度分析中,进而实现了机械零部件的可靠性稳健优化设计.通过与Monte-Carlo方法计算所得的结果相比可知,应用鞍点逼近技术可以迅速、准确地得到机械零部件可靠性稳健设计信息．     

起升机构平行折线型绳槽卷筒

起重机钢丝绳在卷筒上多层缠绕时,采用螺旋绳槽缠绕方式常会出现咬绳现象，而采用平行折线型绳槽卷筒缠绕方式则可避免咬绳现象。文中介绍了的平行折线型绳槽卷筒的结构和主要参数，使用该种卷筒后取得了较好的经济效益。     

非正态参数圆孔间裂纹扩展寿命的可靠性分析

机械设备不可避免地存在许多圆孔结构,孔边是应力集中多发区域,许多裂纹发源于孔边,因此研究孔边裂纹扩展寿命对结构的疲劳寿命评定具有重要的实际意义.工程实际中结构尺寸、材料特性、载荷等因素常常具有不确定性,裂纹扩展过程是一个随机过程,研究随机裂纹扩展更加符合工程实际.以材料属性和载荷为随机变量,采用Paris-Erdogan 公式计算裂纹扩展寿命,裂纹扩展方向采用最大周向应力准则,在随机有限元法的基础上,结合计算可靠度的四阶矩法、Edgeworth级数展开,提出随机参数服从任意分布时的结构疲劳裂纹扩展寿命可靠度的计算方法.研究了参数服从任意分布时平板上两圆孔之间的疲劳裂纹扩展寿命可靠性相关问题,模拟了裂纹扩展路径,得到裂纹扩展寿命可靠度随裂纹扩展的变化趋势,从结果看出裂纹扩展速率不断加快,可靠度随着裂纹扩展逐渐降低,结构的剩余强度逐渐变小.新方法对孔边产生的裂纹扩展寿命可靠性分析具有一定的理论意义.