基于响应面法的轿车主减速齿轮可靠性灵敏度研究

为获得某轿车主减速齿轮尺寸参数对其传动可靠性的影响,提出采用改进拉丁超立方抽样(LHS)获取随机尺寸样本的方法;通过显式有限元仿真构建齿面最大接触应力完全二次响应面(RSM),研究了可靠度对参数的灵敏度。结果表明主减速齿轮可靠度对压力角和模数的均值与方差较为敏感,应合理控制其取值。     

响应面法在可靠性灵敏度分析中的应用

可靠性灵敏度分析在可靠性设计和修改、可靠性优化设计、可靠性维护等方面均有重要的应用。但由于最大可能点摄动法、JC法、几何法等方法进行结构可靠度的计算时无法将可靠性指标函数表示为随机变量的显式,给可靠性灵敏度分析带来困难,该文基于响应面法将可靠性指标函数表示为随机变量的显式,从而较好地解决问题。通过实例计算,说明文中方法在工程实际中的应用。实例结果表明响应面法在获得在某区域内的可靠度及该区域内的可靠性灵敏度时是一种实用、快速、有效的方法。     

基于响应面方法的可靠性灵敏度分析方法

简要叙述应用响应面方法获取极限状态函数(该极限状态函数具有响应面函数的特点)的过程。提出利用这种极限状态函数进行可靠性灵敏度分析的方法,并推导了计算公式。该方法的优点是：① 可用于极限状态函数未知的情况。② 此极限状态函数是形式简单的二次多项式,便于实现方差和偏导计算,使可靠性灵敏度的计算简单易行。③ 该极限状态函数包括一、二次项和交叉项的信息,使可靠性灵敏度的计算精度大大提高。④ 通用、规范,易于实现程序化。最后计算航空发动机附件传动机匣散热的可靠度及各个变量的可靠性灵敏度,为附件传动散热系统的设计提供了理论依据,算例表明了所给出的计算公式的正确和有效性。     

基于响应面法的刚性太阳翼可靠性分析

为保证刚性太阳翼的服役安全性,探明其运动过程中可靠度的变化规律,提出了基于响应面法的可靠性分析流程。首先,对刚性太阳翼的结构组成和工作原理进行剖析,明确了可靠性分析的评价指标;其次,对刚性太阳翼的结构进行仿真分析,并建立了以根部铰链阻力距、板间铰链阻力距、钢丝绳刚度以及时间为输入,帆板展开角度差为输出的响应面模型;最后,推导了刚性太阳翼帆板角度差阈值区间范围,并基于极限状态方程进行了可靠性分析。结果表明：所提方法能够有效地量化刚性太阳翼帆板角度差随时间的波动规律以及运动过程中可靠度随时间的变化规律,可为其进一步优化提供理论参考。     

工程机械金属结构疲劳可靠性分析的响应面法

研究了响应面法在分析工程机械金属结构疲劳可靠性时的应用。求解疲劳可靠性时若将结构的材料、几何尺寸、载荷等视为基本随机变量,功能函数不能表达为基本随机变量的显式函数。本文运用商业有限元软件对结构进行计算,由响应面法构造功能函数二次多项式,再结合JC法或改进的一次二阶矩法求解疲劳可靠度。文中对160t铁路救援起重机伸缩臂结构其进行了疲劳可靠度计算。     

基于仿真的动作机构可靠性灵敏度分析

机构和机构运动的复杂性给动作可靠性灵敏度的分析带来很大困难,基于动作可靠性仿真结果,求得运动输出量与参数变量的函数关系,进而确定功能失效函数,建立动作可靠性指标表达式,可实现基本变量均值和标准差的灵敏度分析.     

滚动轴承动力学响应及参数灵敏度响应面法分析

以汽车发动机轴承-转子系统建立滚动轴承动力学模型并推导出非线性动力学微分方程,经无量纲化后利用MATLAB软件进行数值求解,得到滚动轴承动力学响应的变化规律。在此基础上,基于响应面法综合考虑滚动轴承各参数偏差等因素对滚动轴承动力学性能的影响,以稳态下某一时刻位移振幅响应值为研究对象,定量给出各参数对轴承系统性能影响的灵敏度。研究不仅可以掌握轴承动力学系统响应规律,也明确了各个参数对轴承系统的敏感程度,为后续轴承系统性能参数的优化分析提供理论指导。     

飞机翼梁结构强度可靠性灵敏度分析

将翼梁结构中的所有结构尺寸、载荷大小、材料参数都当作结构设计时确定的具体值,对飞机翼梁结构进行强度分析,由强度分析可知,翼梁上的应力分布以及最大应力位置,可校核翼梁结构是否满足强度设计要求;考虑翼梁上下缘条、腹板1～5、翼肋1～5等厚度尺寸,由于加工、设计公差等造成实际翼梁结构尺寸的分散性,将这12个厚度参数作为正态分布的基本变量,对翼梁结构强度进行可靠性分析,并对基本变量分布参数的灵敏度进行分析;采用不含交叉项的二次响应面法对翼梁结构的强度可靠度进行分析,得到基本变量均为正态分布时翼梁结构强度的可靠度;并对基本变量参数影响结构可靠度的灵敏度进行分析,发现影响翼梁可靠度的主要因素是:腹板1、腹板5和下缘条的厚度分布参数.     

基于响应面法的W型封严环型面优化设计

对W型封严环开展封严环全参数显著性分析,得到各参数（径宽W、壁厚t、波峰R1、波谷R2、外切圆R3、接触圆R4等共计11个参数）对封严环回弹率、最大等效应力及接触应力的影响规律,并筛选出最显著参数。由于各参数的影响关系存在着耦合现象,为了考虑各参数对封严环综合性能的影响,采用响应面法对封严环最显著参数进行优化设计,结果表面：采用响应面法得到的型面在降低最大等效应力、保证密封性能的基础上,回弹率提升了55.22%。     

结构动力响应可靠性优化设计中的灵敏度分析

利用“拟载荷“方法求解出了结构动力响应的灵敏度公式 ,进而又推导出了可靠性指标的灵敏度公式 ,从而得出了动应力可靠性约束和动位移可靠性约束的灵敏度公式。最后的数值算例表明文中导出的动力响应可靠度灵敏度公式是正确可行的     

结构可靠性分析的响应面方法比较研究

针对隐性功能函数下结构可靠性分析问题,将有限元数值分析(FEM)、响应面方法(RSM)和蒙特卡洛随机模拟(MCS)相结合,实现了隐性功能函数下结构可靠度的计算,其中响应面方法包括多项式响应面法(MRSM)和神经网络响应面法(ANN).以简支梁为例,阐明了该方法的具体实现过程,并以直接MonteCarlo模拟法计算结果作为相对精确解,对不同响应面法支持下的FEM-MRSM-MCS和FEM-ANN-MCS的计算结果进行了对比分析,得出两种响应面法均可满足工程要求,但在泛化能力和精度方面,神经网络响应面均优于多项式响应面,且神经网络响应面可以一次实现从多维空间向另一多维空间的映射,为多失效模式下隐性功能函数下复杂结构的可靠性分析提供了新的思路.     

基于响应面法的中型挖掘机模型参数标定

针对目前机电液一体化模型建立后,模型中参数难以快速准确标定的问题,把响应面思想应用于中型挖掘机这一类机电液一体化模型参数标定。采用键合图理论建立挖掘机动态数学模型,通过响应面法与遗传算法相结合,实现系统仿真模型中未知参数的自动优化与标定。研究结果表明,把响应面法与遗传算法结合起来,对挖掘机仿真模型中未知参数进行自动优化与标定,具有一定可行性,使用优化标定后的参数,模型仿真曲线与实验曲线吻合度更好。研究结果对挖掘机优化设计有指导意义。     

基于响应面分析法的货叉关键尺寸参数优化设计

叉车货叉作为物流设备的重要组成部件,受载情况复杂多变,易产生高应力区域,甚至导致疲劳破坏。货叉的传统设计方法是通过经验法或实验法来确定货叉关键尺寸参数,该方法可靠性低,设计周期长。采用响应面分析法(Response Surface Methodology,RSM)对货叉关键尺寸参数进行优化。首先将货叉结构中各个加强筋的主要尺寸离散为7个关键尺寸参数,采用有限元灵敏度分析法得到了各个参数对货叉力学性能的响应关系;然后以货叉小变形、低应力和轻量化作为优化目标,采用响应面分析法中的中心组合设计(Central Composite Design,CCD)对80组样本进行了优化,在不增加货叉质量的情况下,最大应力减小了8.8%。基于响应面分析法的货叉关键尺寸参数优化设计方法已应用于诺力某型号叉车,取得了良好的优化效果,为类似的结构设计提供了一种有效可行的设计方法。     

Optimisation of machining parameters for turning operations based on response surface methodology

Design of experiments has been used to study the effect of the main turning parameters such as feed rate, tool nose radius, cutting speed and depth of cut on the surface roughness of AISI 410 steel. A mathematical prediction model of the surface roughness has been developed in terms of above parameters. The effect of these parameters on the surface roughness has been investigated by using Response Surface Methodology (RSM). Response surface contours were constructed for determining the optimum conditions for a required surface roughness. The developed prediction equation shows that the feed rate is the main factor followed by tool nose radius influences the surface roughness. The surface roughness was found to increase with the increase in the feed and it decreased with increase in the tool nose radius. The verification experiment is carried out to check the validity of the developed model that predicted surface roughness within 6% error.     

基于响应面法的大型机械传动系统扭转振动可靠性分析

对传动系统扭转振动有限元模型应用LANCZOS迭代方法计算固有频率,用MATLAB调用NASTRAN进行迭代,在参数的整个设计空间范围内利用回归分析技术以显式的响应面模型逼近特征量与设计参数间复杂的隐式函数关系。选择较难确定或随时间变化的且对响应特征较为敏感的模型参数作为响应面输入参数,从输入参数的正态分布中抽取样本,利用响应面函数计算样本点的响应值,拟合出响应固有频率值的正态分布。根据工作转速给出传动系统工作频率的分布情况,从而根据可靠性分析方法计算出在模型参数不确定前提下系统不发生共振的可靠度。     

Evaluation of the effects of machining parameters on MQL based surface grinding process using response surface methodology

Journal of Mechanical Science and Technology - Grinding is a precision machining process widely used for close tolerance and good surface finish. Due to aggregate of geometrically undefined cutting...     

基于非概率可靠性灵敏度方法的研究

结构灵敏度分析的非概率法克服了概率可靠性灵敏度所存在的缺陷,可以在不用进行求导数运算的条件下,通过区间运算即可获得结构响应(或其性能)随结构参数(或设计变量)的变化情况。文中通过数值算例表明了用非概率法进行结构灵敏度分析的可行性、有效性和简便性。     

Optimization of tool geometry parameters for turning operations based on the response surface methodology

This investigation focuses on the influence of tool geometry on the surface finish obtained in turning of AISI 1040 steel. In order to find out the effect of tool geometry parameters on the surface roughness during turning, response surface methodology (RSM) was used and a prediction model was developed related to average surface roughness (Ra) using experimental data. The results indicated that the tool nose radius was the dominant factor on the surface roughness. In addition, a good agreement between the predicted and measured surface roughness was observed. Therefore, the developed model can be effectively used to predict the surface roughness on the machining of AISI 1040 steel with in 95% confidence intervals ranges of parameters studied.     

基于响应面法的高温应变计敏感栅结构优化研究

高温应变计是航空发动机重要的研保条件,为满足其更高的使用要求,对高温应变计敏感栅结构参数进行了优化。 首 先,采用有限元计算方法分析了考虑温度误差后敏感栅栅丝长度、栅丝间距和栅丝弯数对测量误差和疲劳寿命的影响;然后,基 于响应面法建立了测量误差和疲劳寿命响应面模型,利用多目标灰狼算法进行了结构参数优化设计,得到了 Pareto 最优解集; 最后,根据优化结果制备高温应变计进行了高温振动疲劳试验。 研究结果表明,不同参数组合的敏感栅结构对高温应变计的性 能影响不同。 结合高温应变计制备需求与性能对比来评估得到的 Pareto 最优解集,得到了一个最优敏感栅结构。 高温下优化 后的应变计疲劳寿命较优化前相比提升了 30. 4% ,优化效果显著。     

基于NESSUS的汽车后桥可靠性灵敏度分析

介绍了结构可靠度分析和设计验算点的基本概念.针对后桥结构参数的随机性,首先在Pro/E中建立了后桥的三维精确模型,利用ANSYS对其进行了有限元分析,然后采用机械零部件和系统的概率分析软件NESSUS为主程序,同时调用ANSYS的分析功能子程序进行相关分析.分析结果得出了后桥准确的失效概率和在给定参数情况下影响后桥失效概率的最主要因素以及各个参数的灵敏度,并指出了结构与参数之间的本质联系.结果证明该方法得出的可靠性分析结果更接近真实,对保证产品的质量具有重要的现实意义.