小子样复杂产品可靠性试验评定专家信息融合方法

运用Bayes方法进行小子样复杂产品可靠性试验评定时,先验分布的获取与表示是一个关键问题。研究了利用专家信息进行先验分布融合的方法,对基于AHP方法的先验分布权重因子的确定及评价判断矩阵的一致性检验等问题进行了分析。以某水中兵器导航系统为例,运用专家信息,在获得评价判断矩阵的基础上,对多源先验信息的融合进行了仿真验证。     

不完全Gamma分布下弹簧触指的可靠性寿命评估

针对高压断路器固封极柱内滑动联接用弹簧触指在极小样本无失效情况下的可靠性试验评估问题,采用不完全Gamma分布作为弹簧触指失效率的先验分布,基于多层Bayes可靠性评估方法建立概率模型,根据最小二乘法求出二参数Weibull分布中的待定参数,得到弹簧触指可靠性数学模型。研究结果验证了不完全Gamma分布作为失效率先验分布运用到多层Bayes方法可靠性评估中的合理性,为弹簧触指的可靠性评估提供了一定的理论指导。     

基于贝叶斯信息融合的制造执行系统可靠性增长分析

以企业制造执行系统(MES)工程为背景,以复杂系统可靠性增长模型与评估方法为研究内容,围绕制造执行系统的任务可靠性及其目标值和系统可靠性增长试验进行分析。针对MES功能复杂和试验数据不易获得等特点,根据试验信息以及工程咨询专家的经验,利用基于共轭型先验分布的贝叶斯信息融合方法,对MES各功能模块可靠度进行评估。利用模糊先验信息下的可靠性增长分析方法,对MES功能模块失效率的Bayes点估计值进行研究,解决了复杂系统在故障原因不易确定等条件下对复杂系统及其功能模块进行可靠性增长试验的问题。     

多传感器信息融合技术及其应用

在阐述多传感器信息融合这一研究热点的融合过程和方法的基础上,介绍了D-S证据理论和Bayes方法,并探讨了信息融合技术在军事领域和民用领域方面的应用.     

基于测试性增长的指标动态评估方法

针对现有测试性指标评估方法未能考虑装备研制阶段不同层次结构测试性水平动态增长的特性,导致测试性评估置信度不高的问题,提出一种测试性增长条件下基于层次Bayes网络模型的测试性指标动态评估方法。根据装备结构特征建立测试性指标动态评估的层次Bayes网络模型,并以测试性指标作为网络传递参数;考虑延缓纠正的测试性增长试验策略,给定测试性阶段序化增长约束条件,针对不同层次节点各阶段增长试验数据,采用单边Fisher精确检验法对测试性增长趋势进行检验,并基于检验结果确定增长阶段数;提出利用最大熵模型和改进Gompertz模型的先验参数估计方法,结合Bayes定理以及研制阶段各层次节点先验信息确定节点先验分布;进一步基于层次Bayes网络融合推理算法确定顶层节点测试性指标的后验分布,实现对装备测试性指标的动态评估,并通过案例进行验证。结果表明,该方法相较于直接运用Beta分布,具备更为准确合理的指标评估结论。     

基于多传感器信息融合的智能机器人的研究

讨论粗糙集理论和D-S证据理论相结合的多传感器信息融合方法,并提出将该方法应用于智能机器人,用粗糙集对传感器数据进行简约处理和D-S证据理论实现证据的合成及智能决策,以增强系统的分辨能力,同时有效提高了系统的信息融合速度和决策的可靠性.     

基于DGM(1,1)的成败型系统可靠性增长Bayes评价模型

针对有多个研制阶段的成败型系统,提出了一种可靠性增长的Bayes评定模型。该模型首先根据Laplace检验,确定系统的可靠性是否增长;然后根据各个阶段可靠度的点估计,运用DGM(1,1)模型对现场试验的可靠度进行预测,得到验前信息,再运用列联表分析计算验前信息与现场试验信息的相似程度;最后,结合Bayes方法对验前信息和现场信息进行融合,在给定的置信度下,得到系统的可靠度置信下限。实例分析表明了该模型的有效性。     

基于多源冲突证据信息融合的测试性评估方法

针对基于先验数据融合的测试性指标评估中存在先验信息互相冲突的问题,提出一种基于多源冲突证据信息融合的测试性评估方法,在传统D?S证据融合方法上,引入兰氏距离进行改进。首先,对各来源不同形式的先验数据,分别利用经验Bayes法和最大熵法对测试性虚拟仿真实验数据、测试性专家经验信息和测试性预计信息进行折合,进而求得对应的测试性指标先验分布参数;然后,通过贝塔函数依次构造其在辨识框架下的基本信任分配函数;最后,通过基于兰氏距离的D?S证据融合改进方法进行信息融合,得到最终评估结果。通过实例分析,验证了笔者提出的方法较传统D?S证据融合方法精度更高。     

研制阶段系统可靠性增长的Bayesian评估与预测

基于新Dirichlet先验分布,建立一种适合小子样复杂系统异总体可靠性增长分析的Bayesian模型。充分利用先验信息和阶段试验信息,结合产品研制的试验数据,利用最优化方法研究新的Dirichlet先验分布容易定量和衡量先验参数确定的方法,解决了超参数物理意义不明确难以确定问题。通过变量替换的Gibbs抽样简化了后验推断,合理估算出当前阶段和后续试验阶段产品可靠性的Bayesian点估计和置信下限;结合试验数据,利用该模型实现了未来阶段可靠性的预测,扩展了模型应用范围。实例表明该模型参数含义清晰明确,简单易行,利于工程应用。     

故障分类时顺序约束指数可靠性增长的Bayes精确限

按ＩＥＣ１０１４,将研制试验中产品的故障分为Ａ型与Ｂ型,对研制试验的所有阶段,Ａ型故障服从失效率λ０的指数分布,阶段ｉ的Ｂ型故障服从失效率λｉ 的指数分布,若产品仅引入延缓纠正,则λｉ 非增,即满足顺序约束条件：λ１ ≥λ２≥…≥λｍ ,基于此条件,在取共轭型与无信息先验分布时,本文推导了研制试验最后阶段的失效率λ＝ λ０ ＋ λｍ 与可靠性Ｒ（ｔ）＝ ｅ－ λｔ（ｔ是任务时间）的Ｂａｙｅｓ精确限。     

液体润滑剂的黏度对边界滑移影响的实验研究

为了了解微纳米间隙中流体的流动特性,采用原子力显微镜对微纳米间隙中的固体和液体边界滑移进行了实验研究,主要研究了液体润滑剂的黏度对边界滑移的影响。实验中采用的固体样品为SiO2,液体样品为两种不同黏度的季戊四醇油酸酯,分子式为C77H140O8,黏度分别为32mm2/s和150mm2/s。采用相对速度法对实验数据进行了处理,结果表明,不同黏度的季戊四醇油酸酯和SiO2表面作用时都会发生边界滑移,黏度大,产生的滑移大。其原因是,随着黏度升高,邻近固体表面的液体分子与和固体表面相接触的液体分子之间的剪切力增大,可更加容易地克服固液界面间的作用力,更加容易产生边界滑移。     

基于微分几何的离合器接合过程速度跟踪滑模控制

针对离合器控制系统中存在的非线性、外部干扰和参数不确定问题,提出了基于微分几何的离合器接合过程速度跟踪滑模控制方法。考虑系统参数的不确定性和外界干扰等不确定因素,建立了单个离合器起步动力学模型;基于微分几何的反馈线性化方法,得出系统的控制律;采用基于趋近律的滑模控制方法,设计了存在不确定干扰的离合器控制系统滑模控制器。利用Lyapunov理论对系统的稳定性进行了证明。仿真结果表明该控制器使离合器接合过程的速度跟踪精度高,且鲁棒性好。     

高速数控加工中NURBS曲线拟合及插补技术的研究

通过分析现代数控系统中自由曲面插补算法的特点,提出了基于最小二乘法的NURBS曲线拟合算法和基于弧长参数补偿的NURBS插补技术。采用最小二乘法拟合NURBS曲线,能获得光滑的刀具加工路径,并且在一定范围内能复原曲线的设计轮廓。参数补偿的NURBS插补方法,以泰勒展开法得到的插补参数作为临时插补点,利用该插补法能显著减小速度波动,可将速度控制在理想的范围内,可进一步提高加工精度并减小数控机床的振动。仿真实验表明：该算法简明高效、易于实现,能够满足现代数控系统的要求。     

基于粗糙集属性约简和贝叶斯分类器的故障诊断

利用改进的小波包对收集的信号进行特征提取,解决了小波包分解的频率混叠问题;针对故障信息中的冗余属性问题,提出了基于类差别矩阵改进属性重要度的属性约简算法,根据各条件属性在类差别矩阵中出现1的频次定义新的属性重要度,提高属性约简的效率;通过考虑条件属性与类属性间的关联性,提出了基于熵权法的属性加权朴素贝叶斯分类器算法,提高故障分类精度。通过对滚动轴承故障数据的对比分析,验证了所提组合方法在提高故障诊断正确率、快速性方面所具有的优势。     

基于敏感参数分析的变矩器叶片参数研究

运用试验设计技术,研究了叶片进出口角、液流偏离角和损失系数等液力变矩器敏感参数,综合考虑这些敏感参数对最高效率、启动变矩比系数和力矩系数的影响,得到了它们之间的影响趋势,确定了影响因素的特定范围。改变泵轮的入口角度后,通过相关试验验证了效率变化的趋势。     

随机变量和非独立区间变量下的可靠性序列迭代算法

针对机械系统中输入变量存在随机变量和区间变量混合的情况,考虑区间变量的非独立性,提出高效混合可靠性分析方法。区间变量使可靠性分析问题变为双层优化问题。为降低双层优化和非独立区间变量对可靠性计算效率的影响,提出了高效序列迭代计算策略,基于椭球模型描述的非独立区间变量,提出将非独立区间变量转换为独立区间变量的方法,并利用二次泰勒近似方法,将区间分析问题转换为易求解的二次规划问题。算例结果表明,所提出的可靠性序列迭代算法具有较高的计算效率和精度;可靠性分析结果受区间变量独立性假设的影响,区间变量独立可导致较保守的可靠性分析结果。     

基于单杆矢量的机构复合分离位置函数综合

提出用单杆相对运动差单元构建平面机构函数综合方程式。首先建立单杆的相对位置运动差及高阶运动差通用单杆矢量公式,再通过引入变量和增加单杆矢量附加方程,消除了方程式中非独立的未知角变量及未知高阶角变量。然后用单杆矢量及其附加方程直接建立有限分离、无限接近分离及复合分离位置函数综合的统一通用的多项式方程组,且方程总次数低。讨论了在平面铰链四杆机构函数综合中的复合五位置问题及复合四位置问题上的应用,用实例计算了“实现函数”与“预期函数”的误差并作出误差波动图,结果表明在无限分离精确点及无限接近分离点上可以精确实现预期函数,但按高阶运动特性要求设计的机构不一定能使“实现函数”在所有0阶位置上更逼近“预期函数”。该方法比双杆组、三杆组法简单,模块性非常好,便于计算机自动建模与求解。     

轧制力动态特性影响下的轧机辊系振动行为研究

考虑受辊系振动影响时轧制力的动态特性,建立了板带轧机辊系非线性振动模型。采用平均法求解得到振动系统的幅频响应,分析不同轧制速度和外激励幅值对幅频特性的影响规律。运用奇异性理论分析振动系统静态分岔行为,得到系统分岔的转迁集以及出现不同振动形态的临界条件。以轧制速度为分岔参数,研究轧机辊系振动系统动态分岔特性。结果表明：轧机辊系振动行为对轧制速度变化十分敏感,振动幅值随着外激励幅值和轧制速度增大而增大,系统不稳定频率范围随着轧制速度提高而减小,随外激励幅值增大而增大;系统随轧制速度变化出现阵发性混沌运动,结合最大Lyapunov指数曲线得到稳定轧制时的速度范围。研究结果为抑制轧机振动和保障轧机稳定运行提供了理论参考。     

自卸车发动机舱内热流场分析及优化

自卸车发动机舱为半开放式,且舱内散热负荷大,为避免发动机舱内散热不足、局部热害等问题,结合实车测试与CFD仿真方法分析了舱内热流场散热特性,分析结果表明,发动机舱内风扇罩上部边缘处的回流和紧贴甲板的流动会导致舱内上部热源散热不足。在甲板上增加一组导流板,基于Kriging近似模型方法对其布局进行优化后,舱内热流场得到改善,流向上部热源的冷却气流增加了13.8%,空气温度高于370K的高温区域显著减小。     

压电驱动器非线性机电耦合动力学求解与验证

基于压电非线性效应和位移非线性效应建立了压电驱动器非线性机电耦合动力学方程,应用Linz  Ted-Poincaré法对弱非线性自由振动、接近共振时受迫振动及亚谐波振动响应方程进行推导,比较了压电驱动器在非线性及线性条件下响应的区别,使用四阶Runge-Kutta数值法和实验对理论推导进行了验证。结果表明:在两种非线性效应中,压电非线性对压电驱动器振动响应的影响是主要的;非线性数值解与解析解吻合较好,实验频率更接近非线性共振频率。