基子区间模型的响应面法

提出了基于区间模型的响应面法，它基于区间分析的结构非概率可靠性指标的特性，使得该法无需迭代搜寻抽样中心点及设计验算点，仅需一次抽样的有限次有限元试验便能得到结构功能函数的足够精度的逼近。证明了非概率可靠性指标只可能存在于标准区间向量张成的凸域及其扩展空间中，通过原点和凸域顶点的有限条超射线与失效面的某个交点处，且在数值上等于某一特定支点坐标和绝对值。因此，在结构功能函数逼近完成后，可通过求解有限个一元二次方程，得到结构非概率可靠性指标。算例验证了该法的有效性。     

关于不确定结构非概率可靠性计算的研究

将结构的不确定参数描述为区间变量,基于非概率可靠性模型研究结构可靠性的两种计算方法.一种方法是先优化得到结构功能函数的最大和最小值,再计算功能函数均值和离差的比值;另一种是将功能函数标准化,并构造一种有约束优化模型,最优解分量的绝对值即非概率可靠性指标.算例表明,两种算法对于任意功能函数都是可行的;对于线性功能函数,两者等效;对于非线性功能函数,两者略有差异.计算的差异来源于两种非概率可靠性定义的不同.     

机械静强度可靠性设计的非概率方法

将可限界不确定参量作为区间变量,针对概率可靠性模型的一些局限性,提出一 种机械零部件静强度的非概率可靠性设计方法。该方法和概率可靠性设计具有一定 的类比性,运算简便,且对原始数据要求低。研究表明：该设计方法是实用和可行的。     

基于凸集合模型的机床主轴非概率可靠性研究

针对传统的可靠性模型对原始数据要求高的局限性,可采用凸集合模型来描述影响机床主轴可靠性的不确定参数,利用一阶泰勒展开式,基于凸集合模型定量的讨论了机床主轴设计中不确定性参数对机床主轴响应的影响,提出基于凸集合模型的机床主轴的非概率可靠性度量的指标。此方法对数据的要求低,不用求概率密度函数而且计算简便。通过对工程实例的计算和分析,其结果表明了所提出的分析方法在实际工程中的可行性。     

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。     

空心传动轴非概率可靠性优化设计

基于非概率可靠性理论和优化设计方法,将传动轴设计中的设计参数看作区间变量.建立了传动轴非概率可靠性分析模型,提出了空心传动轴非概率可靠性优化设计方法.通过工程实例的分析计算表明,该模型和方法具有一定的理论指导意义和实用价值.     

区间模型结构非概率可靠性度量研究

在掌握的不确定信息较少时,可运用非概率可靠性分析方法进行结构可靠性分析.对基于区间模型的非概率可靠性分析方法进行对比分析,探讨非概率可靠性指标、非概率集合可靠度和非概率安全可能度等非概率可靠性度量之间的关系,研究非概率集合可靠度的性质和计算方法.在结构应力—强度发生干涉时,建议采用非概率集合可靠度进行可靠性分析,并给出几种常见的应力—强度组合时非概率集合可靠度的计算方法.最后通过算例验证分析结论.     

复合材料高速转筒的区间非概率可靠性分析

复合材料受测试成本、测试周期及测试环境的影响,难以得到其性能参数的概率密度分布函数,因而无法用准确的概率变量描述.文中将复合材料性能参数视为区间变量,基于凸集理论并结合泰勒展开法,通过计算高速转筒的可靠性指标得到其可靠性水平.将此结果与基于概率不确定性分析的结果进行对比发现基于区间不确定性的结果较为保守.该方法适用于试...     

压力容器筒体的非概率可靠性分析

传统的可靠性分析采用的是概率方法,它需要不确定参量的详细统计信息以确定其概率分布.而压力容器多处于较为严苛的工作环境中,难以准确获得不确定参量的准确概率分布.为此,基于区间模型的非概率可靠性理论,用区间方法来描述压力容器筒体参数,提出压力容器筒体强度的非概率可靠性指标的计算方法.该方法仅需要知道不确定参量的边界,克服了概率方法的局限,且很大程度的降低了计算工作量.通过实例分析,表明该方法是有效可行的.     

考虑可靠性鲁棒的结构非概率优化设计方法研究

传统基于概率模型可靠性设计优化(Reliability-based design optimization, RBDO)通过制定结构性能的概率约束,使得设计结果符合可靠性要求。然而,在参数信息缺乏时,准确的参数概率密度函数难以获取,且在不确定性因素影响下可靠性的稳健性并未被考虑。在参数信息缺乏的情况下,本文中利用非概率凸模型去有效地度量参数的不确定性。根据非概率可靠性分析理论,将极限状态函数进行泰勒展开,利用非概率可靠性指标的灵敏度分析,建立非概率可靠性的鲁棒性指标。将非概率可靠性设计优化与非概率鲁棒性设计集成到统一的设计模型中,结合SORA(Sequential optimization and reliability assessment)方法和微型多目标遗传算法进行求解。最后,通过两个工程算例分析结果,表明所提优化模型的可行性。     

区间参数弹性连杆机构的非概率可靠性分析

将弹性连杆机构的不确定性参数描述为区间变量，分别利用一阶Taylor展开式和基于神经网络的Monte-Carlo模拟法来进行机构动力响应的区间分析，建立了弹性连杆机构的非概率可靠性分析模型；通过数值算例，分别用上述两种区间分析方法对弹性连杆机构的动力响应进行区间分析及非概率可靠性分析。结果表明，Taylor展开法给出的结果偏差较大，而基于神经网络的Monte-Carlo模拟法对不确定参数在小范围变化的区间分析是可行和有效的。     

基于Kriging模型的密封圈性能非概率可靠性分析

将Kriging模型和拉丁超立方抽样技术应用于不确定结构,提出了主要针对隐式方程的区间非概率可靠性分析方法。该方法用Kriging模型作为近似模型描述原结构模型,借助优化方法求解参数区间并计算可靠度。建立了某金属/水冲压发动机橡胶O形密封圈的非线性有限元模型,应用网格重构技术和自适应加载技术对密封圈密封性能进行了有限元分析。将接触面最大正应力与发动机燃气压力的差值作为目标参数,应用上述方法计算了密封性能参数区间非概率可靠性,通过区间分析得到了密封性能可靠性指标。     

基于支持向量机的门式起重机主梁非概率可靠性分析

针对门式起重机主梁隐式极限状态函数的非概率可靠性分析,提出了一种基于支持向量机回归的主梁非概率可靠性分析方法。调试核函数,优化回归参数,使用训练后的支持向量机替代隐式极限状态函数。利用非概率集合理论中的区间分析法,引入尺寸比例因子,提出了基于支持向量机的起重机主梁非概率可靠性分析方法。最后用1个算例来验证本文方法,结果表明,该方法具有可行性、正确性和高精度的优点,并对其它工程结构的非概率可靠性分析具有一定的参考价值。     

非概率可靠性在浮空器中的应用

浮空器属航空产品,其设计的可靠性直接影响产品的安全性.目前,浮空器产品大多是非批量生产,缺乏大样本数据,可靠性评估可利用区间非概率可靠性理论进行描述.文中论述了非概率可靠性基本理论,通过建立浮空器产品囊体结构失稳数学模型推导了囊体结构区间非概率可靠性指标的计算公式,然后以典型囊体结构件为算例,结合实验给出了囊体结构非概率可靠性指标数据曲线,对比了数值模拟和实验测算结果,得出理论值相对实测值偏保守的结论.非概率可靠性方法可反映结构在不同载荷状态下的可靠程度,对工程应用具有一定的指导作用.     

箱形臂架稳定性的非概率可靠度设计

基于区间算法和非概率可靠性理论,以汽车起重机臂架所受不确定但有边界的载荷为条件,描述了不定载荷用区间模型,提出臂架整体稳定性的非概率可靠度计算方法;这种算法免求概率密度分布函数,对初始数据要求少,计算简便、合理.     

一种耦合区间-随机混合可靠性分析方法

考虑区间变量的耦合性,基于多椭球模型提出了一种高效的耦合区间-随机混合可靠性分析方法。为解决耦合区间变量导致的可靠性分析计算效率低的问题,采用序列迭代分析方法,将混合可靠性分析的双层耦合循环分解为概率分析与区间分析,并结合多项式插值法提出了一种适用于极限状态函数关于耦合区间变量单调与非单调两种工况的高效区间分析算法。算例结果表明,所提的混合可靠性分析方法具有较好的计算精度与计算效率。     

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。     

基于区间FTA树的液压柱塞泵可靠度分析

针对液压柱塞泵失效模式进行分析,了解引起其失效的根本原因,并基于此建立了液压柱塞泵的故障树,得到影响柱塞泵失效的最小割集;利用证据理论得到故障树底事件的失效概率区间,依据区间算子求得柱塞泵的故障区间,并研究了摩擦副磨损量的变化对液压柱塞泵可靠度的影响。     

一种针对概率与非概率混合结构可靠性的敏感性分析方法

基于概率与非概率混合不确定模型,提出了一种用于不确定结构的可靠度敏感性分析方法。混合不确定模型中,使用随机分布描述不确定性变量,并给定某些关键分布参数变化区间而非精确值,通过混合可靠性分析方法,获得结构可靠性指标或失效概率区间。给出了六种敏感性指标,定量描述了可靠性区间对区间分布参数的敏感程度。该方法被用于一悬臂梁结构及一实际车门结构的可靠性分析中。