具有多随机参数的压电桁架结构可靠性的初探

对具有多随机参数的压电桁架结构，考虑电荷载和机械荷载联合作用的机电耦合效应，以材料的断裂强度、损伤电场强度、杆元的截面积和外荷载为随机变量，给出了该压电桁架结构单元构件的安全余量的表达形式。在此基础上引入随机有限元法，对该桁架系统进行结构可靠性初探研究。最后由算例说明方法的有效性。     

静载和疲劳载荷共同作用下的结构可靠性分析

对在静载荷和疲劳载荷共同作用下的结构系统中的各失效元件的失效时间进行研究。首先,分析了失效路径中第一个失效元件的静载失效和疲劳失效时间,建立了两种失效时间下的安全余量方程,分别计算两种失效模式下的可靠性指标。通过对比两个可靠性指标的大小,得出了第一个元件的失效模式和失效时间。其次,在第一个失效元件失效时间的基础上,分析了失效路径中未失效元件的剩余强度和累积损伤,从而得出了失效路径中各元件的失效时间,为建立安全余量方程提供了合理的表达式。通过算例表明,本文方法符合工程实际,为在静载荷和疲劳载荷共同作用下的结构系统的可靠性分析提供了一个合理的方法。     

超空泡射弹动力稳定性的非概率可靠性分析

超空泡射弹水下高速运动时,前端所受轴向扰动载荷非常大。考虑到扰动载荷的不确定性,有必要对超空泡射弹进行动力稳定性的可靠性分析。建立超空泡射弹截锥形结构的动力偏微分方程,并将其转化为二阶常微分Mathieu型参数振动方程,利用Bolotin方法对其动力稳定性进行数值计算,给出射弹结构动力稳定性的安全余量方程。分别分析了不同弹体杆径比、不同射弹航行速度以及不同弹体长度3种情况对超空泡射弹动力稳定性的影响,在此基础上进行了结构的非概率可靠性分析,得到了结构的非概率可靠度,通过算例说明该方法的有效性。超空泡射弹水下高速运动时,前端所受轴向扰动载荷非常大。考虑到扰动载荷的不确定性,有必要对超空泡射弹进行动力稳定性的可靠性分析。建立超空泡射弹截锥形结构的动力偏微分方程,并将其转化为二阶常微分Mathieu型参数振动方程,利用Bolotin方法对其动力稳定性进行数值计算,给出射弹结构动力稳定性的安全余量方程。分别分析了不同弹体杆径比、不同射弹航行速度以及不同弹体长度3种情况对超空泡射弹动力稳定性的影响,在此基础上进行了结构的非概率可靠性分析,得到了结构的非概率可靠度,通过算例说明该方法的有效性。     

大规模多阶段任务系统马尔可夫可靠性模型的存储和计算

由于马尔可夫模型在进行多阶段任务系统的可靠性分析时,系统状态随部件增加呈指数增长,从而导致大规模条件下模型求解所需的存储量和计算量十分巨大。而根据马尔可夫模型中转移速率矩阵Q的取值规律和稀疏特性,给出了矩阵Q中元素q_ij基于状态二进制表示的计算公式,并提出了一种Q矩阵压缩存储(QMCS)方法。在模型压缩存储的基础上,进一步提出了基于Krylov子空间的可靠性求解算法。通过算例对比了不同压缩存储方案和不同求解算法的存储量、计算时间和可靠性结果,分析表明基于QMCS和Krylov子空间的模型求解方法具有较高的存储和计算效率,特别是在矩阵规模较大的情况下,该方法的计算耗时优于其他方法,且结果精度也能满足可靠性计算需求。     

考虑砰击作用时舰船甲板的可靠性分析

针对甲板结构受压屈曲的失效模式,提出一种砰击载荷作用下舰船结构的可靠性分析方法。基于随机过程理论,计入砰击载荷和波浪载荷幅值的相关性,建立了舰船在砰击、波浪及静水载荷联合作用下甲板失效功能函数的随机过程模型。采用上穿率及并联系统可靠性分析方法求解此随机过程的可靠性。通过算例分析了舰船结构的阻尼率、砰击率及载荷相关系数对结构可靠性的影响。结果表明,结构的阻尼率决定了砰击载荷对可靠性的影响程度。同时对甲板结构各主要失效模式的可靠性进行计算,发现加强筋侧倾失效是最危险的。该方法将为合理评估舰船结构的可靠性提供理论参考依据。     

导弹常用空间直角坐标系间转换方法

在导弹弹道计算过程中,需要经常使用坐标转换。通过分析导弹常用空间直角坐标系之间的关系,建立了空间直角坐标系之间的旋转变换方法,编制了通用算法库,并结合算例验证了该算法的可行性和正确性。该方法以简单的形式描述了各坐标系之间的转换关系,易于编程实现,可作为导弹弹道相关研究工作的坐标转换基础工具使用。     

防空导弹武器系统火力单元冗余量的计算方法

火力单元冗余量的计算需要综合考虑保障和修复率,并引入战备完好率的概念来描述防空导弹武器系统火力单元冗余量.通过定义武器系统在执行任务前检测没有故障的概率、在执行任务前发生故障的概率、武器系统中导弹发射飞行的可靠性、导弹武器系统中战车的可靠性、检测系统工作的可靠性、武器系统的维修性等参数,计算从该武器系统执行前次任务返回处于待修状态的瞬间算起,直至下次命令到达前,该武器系统完成维修的概率.实例分析证明该计算方法可靠、可行.     

武器系统可靠性评估中的信息折合计算

基于贝叶斯理论，论述了将组成复杂系统各单元的可靠性信息折合成成败型单元信息，并进行信息综合计算，得出复杂系统可靠性评估结论的方法，并给出了算例。     

基于ISIGHT平台的枪弹弹头发射强度可靠性分析

为提高枪弹发射时的弹头结构强度可靠性,分析基于ISIGHT软件的弹头发射强度可靠性仿真方法。应用Python语言建立基于ABAQUS软件的枪弹弹头发射强度参数化有限元仿真模型,采用基于方差降低技术的Monte Carlo描述采样方法产生各影响因素随机量,通过ISIGHT软件集成ABAQUS软件,完成多组随机工况下弹头发射强度的参数化驱动循环仿真;结合应力-强度干涉模型,完成弹头发射强度的可靠性评估。算例验证结果表明：该方法具备有效性,为枪弹弹头结构可靠性分析提供了一种可行的方法。     

R&M对某车载榴弹炮系统效能影响分析

在分析可靠性、维修性与构成武器系统效能的3个因素之间关系的基础上,结合某型车载榴弹炮系统组成及其基本战术运用方式,依据马尔可夫随机过程理论,建立了该车载炮系统可用度向量、可信度矩阵计算模型,计算了系统的固有能力,从而构建了系统效能分析模型,并按照参数灵敏度分析的一般方法和步骤,借助Matlab软件进行了可靠性、维修性参数对系统效能的影响分析。分析结果表明,该型车载榴弹炮所采用的火控系统和卡车底盘具有较高的可靠性。     

最大熵试验法对航天作动器输出可靠性的评估

为解决航天作动器在小子样情况下的输出可靠性评估难题,提出采用最大熵试验法对其可靠性进行评估.该方法针对航天作动器的裕度设计特点,选取作动器的输出力作为表征其输出可靠性的特征量,通过在临界工况点进行试验和计算来实现输出可靠性的评估,并对评估过程进行详细介绍.结果表明:最大熵试验法仅需较少试验子样数即可实现对较高可靠性(置...     

飞航导弹结构强度可靠性评估

对某飞航导弹进行了结构强度可靠性评估。飞航导弹的结构强度与承受的载荷符合正态分布规律。可靠性评估方法是基于应力—强度模型的串联法。评估的依据是该导弹首批产品全弹静力试验中得到的若干部件的结构失效值。评估时使用的变差系数是由原准机历次静力实验数据统计出来的或是本文参考文献中提供的。     

含有裂纹缺陷加筋板结构系统的可靠性分析

分析了裂纹缺陷对加筋板极限强度的影响,给出了加筋板单元的可靠性计算和敏度分析的表达式.对含有裂纹的加筋板单元组成的结构系统进行了可靠性分析,给出结构系统总体可靠性指标的计算方法及系统可靠性指标的敏度表达式;推出了含裂纹板元失效后对残余结构影响的反向节点力计算公式,保证了计算精度和可靠性分析的合理性;最后通过船舶结构的一...     

导弹仪器支架有限元分析

根据某导弹仪器支架的结构设计方案 ,利用大型有限元结构分析软件 ANSYS,采用梁、板壳和质量单元描述结构主体 ,用局部刚化模拟仪器支架转角和加强处 ,并对其上的仪器设备和电缆的模拟作了有益的尝试。通过细致的网格划分 ,建立了较为合理的结构有限元动力学计算模型 ,对其进行了结构强度和振动模态分析。计算结果预示和验证了仪器支架的结构性能 ,进而为进行结构振动控制设计提供了理论参考依据。     

基于鱼雷壳体强度及稳定性的结构可靠性分析

针对现有结构设计安全系数方法的弊端,将可靠性设计理念引入鱼雷结构设计领域。结合经典壳体理论计算方法与二次二阶矩法,确定了基于理论公式的壳体结构可靠性安全裕度方程及其求解方法,利用ANSYS软件的概率设计（PDS）模块从有限元角度对壳体结构可靠性进行计算,计算结果验证了该方法的准确性。以上2种方法的引入可搭建连接鱼雷壳体结构设计与鱼雷产品可靠性设计之间的理论桥梁。     

灼热桥丝式电火工品发火可靠性设计方法

提出一种灼热桥丝式电火工品发火可靠性设计方法。该方法首先建立桥丝升温模型和药剂温度分布模型,然后根据热量平衡方程和初选的设计参数计算药剂临界发火能量,并判断发火可靠度裕度是否满足要求,否则重新进行设计。采用该方法通过调整设计参数,计算得某电作动器的临界发火电压为4.75 V,发火可靠度裕度系数为1.2,可使产品满足要求。     

Static Stiffness Analysis of a New Type 6-DOF Micro-manipulation Robot

A 6-DOF micro-manipulation robot based on a 3-PPTTRS mechanism is proposed in this paper. Its static stiffness is an important index to evaluate load capacity and positioning accuracy. However, it is insufficient to consider the static stiffness only when the robot is in its initial pose. The stiffness in different positions and poses in its work space must be analyzed also. Thus a method to analyze the relationship between static stiffness and poses in the whole work space is presented. A static stiffness model is proposed first, and the relationship between structural parameters and static stiffness in different poses is discussed. The static stiffness analysis provides foundation for structural parameter design.     

某涡轮叶轮强度振动寿命分析与评估

针对某型飞行器使用的高负荷涡轮增压器,对其涡轮关键件进行强度振动寿命的计算分析,并从力学角度对结构设计进行评估。研究结果表明,涡轮叶轮应力幅值区出现在进气端盘轴连接处,静强度安全系数为1.9,满足静强度设计要求;涡轮叶轮在工作转速下,具有不低于15%的共振裕度,满足动力学设计要求;涡轮叶片对应无限循环疲劳寿命的许用振动应力为116.4 MPa,可以确保其在各工况下满足可靠性设计要求;在标准飞行剖面下,叶轮寿命为5494次工作循环,满足寿命要求。