基于蒙特卡洛法的结构可靠度预计

综合考虑结构中多种不确定因素的影响,提出采用蒙特卡洛法进行结构可靠度预计。蒙特卡洛法结构可靠性分析是通过随机模拟和统计试验来求解结构可靠性的近似数值方法。在应用该方法时,需要处理大量的统计试验数据,若采用人工处理会有很大的困难。现将随机可靠性理论与有限元求解方法结合,利用蒙特卡罗法对无法写出显式功能函数的复杂结构进行结构可靠度预计,并得到相应可靠度。     

基于随机故障序列的制造系统动态可靠性仿真

采用随机故障序列、Petri网理论和蒙特卡洛仿真评估制造系统的动态可靠性.给出随机故障序列、序列重要度以及关键部件的定义,阐述随机故障序列的分析流程.基于随机Petri网理论建立系统可靠性分析模型,得到系统状态标识表:由状态标识表构建可达树,根据可达树求得系统的随机故障序列集.利用最小路集方法判定系统故障与否,分析仿真过程中避免部件过度故障问题及其解决方法;利用蒙特卡洛仿真计算随机故障序列的发生规律,评估系统的动态可靠性.通过计算每一个故障序列发生的次数、频率和持续时间等指标,确定影响系统可靠性的关键部件和瓶颈环节,为系统可靠性增长提供了理论依据.完成某供油系统动态可靠性案例分析,仿真结果验证所提出方法的正确性和有效性.     

多工况飞机货舱门开启功能的可靠性优化设计

在多工况下的复杂系统可靠性优化设计中,可靠性设计人员需要在考虑专家意见对假设型工况的具体影响后,才能完成相应的可靠性优化设计。因此,在已知相关权重信息后,结合直觉模糊集和人因可靠性理论,在直觉型TOPSIS方法和蒙特卡洛方法的基础上完成针对飞机货舱门开启功能的可靠性优化设计方案,不但可以分析单一假设型工况下专家意见对可靠性优化设计的影响,而且可以兼顾不同专家意见对多假设型工况下非劣解集决策的影响,为其他多工况下复杂系统的可靠性优化设计提供一个可行的案例。     

直升机旋翼系统可靠性分析

本文针对某型号直升机旋翼系统,从现场数据着手研究和分析了旋翼系统的可靠性。在整理现场数据得到的随机截尾数据的基础上,运用极大似然估计法估计了该混合型数据的威布尔分布参数。运用故障树分析方法建立和分析了旋翼系统的故障树结构。最后,运用蒙特卡洛模拟方法对旋翼系统进行可靠性模拟和分析。     

基于蒙特卡洛的串行生产系统订单交货期可靠性研究

结合串行生产系统特点与网络计划技术,构建了串行生产系统的项目网络计划模型。为分析随机因素影响下的生产订单交货期可靠性问题,在蒙特卡洛基本原理之上,应用限定概率三时估计法,结合实例,对企业订单投产过程进行了Crystal Ball蒙特卡洛模拟仿真。通过对订单交货期敏感性分析图与交货期概率频次图的分析,对订单交货期的可靠性进行了定性与定量的研究。研究结果可以为企业生产计划与排程、缩短订单交货期、提高企业经济效益提供理论参考。     

一种机构运动可靠性的研究方法

利用机械系统动力学分析软件—ADAMS作为机构运动可靠性分析平台，进行机构的变参数设计，从而建立机构运动可靠性的仿真模型进行仿真分析，并应用蒙特卡洛法进行计算，在整个求解过程中，不需根据机构运动建立、求解复杂的解析数学方程，是机构运动可靠性分析计算的一种行之有效的方法。以曲柄滑块机构为例，研究考虑几何尺寸误差和运动副间隙误差对机构运动可靠性的综合影响。与传统方法相比较，使用该方法所得结果更加精确，而且适用于复杂机构，便于工程实际应用。     

基于时域-误差模型的运动时变可靠性研究

随着机械系统越来越复杂,研究运动时变可靠性变得非常重要。为了提高机构运动可靠性分析的效率和精度,通过概率法分析机构运动误差,基于最大熵原理和随机过程理论建立时域-误差可靠性模型。以6轴机器人机构作为研究对象,综合动态和静态运动误差。应用Adams对机构进行运动学仿真。应用蒙特卡洛法进行计算。取前5个运动周期的100个误差样本,通过建立ARIMA模型估计运动误差。应用最大熵原理推导概率分布,然后使用时域-误差模型法求解运动时变可靠度。通过与仿真方法进行对比,验证了时域-误差可靠性模型在运动可靠性研究中的正确性和有效性,为今后的研究提供参考。     

复杂系统动态可靠性建模及其数值仿真研究

分析传统可靠性建模理论存在的缺陷,提出复杂系统动态可靠性求解的可行方法.以系统结构、功能及故障分析为基础,建立系统可靠性随机Petri网模型,得到系统的状态空间及可能的故障状态,为动态可靠性数值仿真创造条件.以Petri网模型为基础,基于蒙特卡洛仿真求解系统动态可靠性指标,通过仿真,分析影响系统可靠性的关键因素.并以某城市排污液压系统为例,验证方法的有效性.     

主从多机通信系统可靠性建模研究

提出3种工程措施以提高主从多机通信系统的可靠性。采用马尔可夫链的状态转移机模型并应用蒙特卡洛法进行仿真，模拟Ⅳ套同型系统连续运行10年的各种状况。评价各项措施的使用对提高系统可靠性所起的效果，选出最佳组合方案。     

考虑多失效模式的复杂系统运行可靠性评估

为准确评估复杂系统的运行可靠性,针对复杂系统的失效规律和特点,提出考虑多失效模式的运行可靠性评估方法。采用贝叶斯线性模型融合状态监测信息,评估退化水平,建立基于Gamma随机过程的退化失效可靠性评估模型;针对突发失效样本量小的特点,采用贝叶斯方法,建立基于Weibull分布的突发失效可靠性评估模型。以退化失效可靠性评估和突发失效可靠性评估为基础,应用贝叶斯模型平均技术建立复杂系统的运行可靠性评估模型,定量分析退化失效和突发失效对复杂系统运行可靠性的影响,并采用马尔科夫链-蒙特卡洛方法求解模型。以某型航空发动机为例,说明了该方法的应用过程,验证了该方法的有效性。     

浅论真空炉节能环保自动化控制

我国真空炉控制自动化程度不高,其操作基本上停留在手工和简单模拟仪表操作的水平,操作人员不仅劳动强度大,还容易造成运行事故.文中概述了真空炉自动控制系统,并讨论了系统的整体构成方案,制定出先进的计算机控制系统替代了传统的控制方法.     

用改进的蒙特卡洛法求应力-强度系统的可靠度界

静态应力-强度系统的可靠度仅与应力和强度的干涉有关。应用概率统计的基本原理,在对干涉区间上应力和强度进行一定分析的基础上,提出了采用改进的蒙特卡洛模拟计算法求出系统可靠度界的新方法。计算结果表明：该算法与传统的蒙特卡洛法相比较,具有更高的精度,且计算简单,是计算应力-强度系统可靠度的一种行之有效的方法。     

电主轴与其内装转子过盈配合的可靠性分析

电主轴的主轴与其内装转子通过过盈配合传递转矩,其过盈配合可靠性设计是将配合面实际过盈量和有效结合半径看作是随机变量进行设计。利用蒙特卡洛法模拟出配合面处的广义应力、广义强度序列,通过卡方拟合优度检验说明其服从正态分布,并结合应力-强度干涉理论,建立了系统可靠度模型。比较蒙特卡洛法下求解的广义应力、广义强度的数字特征和点矩法下求解的广义应力、广义强度的数字特征,验证了该可靠度模型的正确性。分析了配合面结合半径、实际过盈量与主轴转速等对系统可靠度的影响。     

数控机床传动机构精度可靠性优化研究

针对数控机床误差溯源不充分导致精度低、可靠性差等问题,对数控机床误差建模、精度可靠性分析、精度优化设计等方面进行了研究。基于多体系统理论建立了数控机床空间几何误差模型,分别对数控机床各方向传动机构进行了结构分析,建立了多层映射误差传递模型;基于数控机床传动机构精度可靠性函数,应用一次二阶矩法对含混合不确定性的数控机床传动机构开展了精度可靠性分析;以可靠性分析结果作为精度性能判断标准,结合灵敏度分析结果,建立了以制造成本最低为优化目标、满足精度要求为约束的精度分配优化模型,并利用遗传算法和蒙特卡洛法进行了数控机床传动机构的精度分配优化。研究结果表明:经过精度分配优化后,某数控机床传动机构精度可靠性由96. 89%提高到99. 87%,制造成本降低34. 74%。     

第三届上银优秀机械博士论文摘要选登

正论文名称:IC薄芯片拾取建模与控制研究论文作者:华中科技大学/彭波指导教师:熊有伦、尹周平《研究领域:电子制造装备技术、RFID技术与应用、复杂产品数字建模与精密测量、高速视觉、机器人运动规划、加工/测量一体化》IC芯片的无损精确操作与转移是电子封装的核心支撑技术之一,直接影响到电子器件封装成品的的最终性能、成本、小型化以及服役可靠性与寿命,特别在IC芯片薄型化的趋势下意义显著。论文对芯片拾取的剥离机理与失效评估、工艺控制和新型机构等关键问题进行了系统深入的研究,取得了一些理论与实验成果,主要研究工作和创新之处体现在:     

存在共因失效的复杂可修系统可靠性评估

鉴于传统方法在处理存在由部件选择性失效传播引起的共因失效的复杂可修系统可靠性与可用性评估问题时的缺陷,提出一种基于元胞自动机思想的蒙特卡洛模拟方法用以评估存在共因失效的复杂可修系统的可靠性。该方法首先将系统转化成二终端网络,然后基于问题的基本假设去模拟不同时刻下网络各边对应的状态值,利用元胞自动机并行搜索的优势判断每次模拟过程中不同时刻下网络的连通性,从而推导出计算系统可靠性、瞬时可用性、区间可用性、系统平均维修时间以及系统单位时间平均维修次数的具体算法。最后,通过算例对算法进行了说明。     

基于数值仿真技术求解铰链机构磨损概率寿命

基于离散数学理论和计算机技术,用数值仿真方法,以曲柄滑块机构中的铰链摩擦副磨损状态为研究对象,针对光面磨损失效形式,建立同时考虑压力和温度影响时铰链机构的磨损数值仿真模型,提出具体的算法方案并编写了通用程序.引入位置矢量和磨损步长的概念,使连续的磨损过程离散化,并对铰链机构的运动规律做了动态跟踪.提出磨损概率寿命的概念,利用蒙特卡洛法,通过算例实现对铰链机构磨损概率寿命的可靠性计算,解决了零件磨损寿命的可靠性预测问题.结果表明:复杂的磨损过程可用数值法进行模拟仿真,从而摆脱传统的仅依赖试验的研究方法,通过一系列离散性准静态模型解决经典微积分数学方法无法解决的动态和非线性磨损问题,具有良好的工程应用前景.     

基于ANSYS/PDS模块的高速电主轴刚度可靠性分析

为研究高速电主轴刚度可靠性问题,应用ANSYS软件将蒙特卡洛法与随机有限元法相结合对高速电主轴关键零部件进行了刚度可靠性分析.通过选择高速电主轴的多种设计参数作为随机输入变量,提出了一种高速电主轴刚度可靠性分析的步骤和方法,并得出了高速电主轴刚度的可靠度数值和各随机参数的灵敏度图、灵敏度数值;在此基础上,探究了各随机参...     

蒙特卡洛方法在GPS不确定度评定中的应用

不确定度的概算是新一代GPS测量不确定度管理体系的核心内容。《测量不确定度表示指南》提供的评定方法是基于不确定度传播率。可是当不确定度分量间的相关系数以及有效自由度难以有效确定时,依据GUM提供的方法就会遇到很大的困难。采用蒙特卡洛方法对新一代GPS不确定度进行了分析和概算,给出了评定复杂模型测量不确定度的原理和评定步骤,并对GUM法和蒙特卡洛法两种评定方法进行了对比,用实例验证了蒙特卡洛方法的实用性和准确性。     

多功能轨道车液压系统分析与改进设计

通过对多功能轨道车液压系统原理进行分析,发现液压系统操作复杂,故障率较高等问题,在此基础上提出了改进设计的方法.从现场应用情况来看,改进后的液压系统具有很好的操作方便性和可靠性,符合现场作业要求,为轨道车液压系统的优化设计提供了一条新途径.