Reliability-based robust design optimization of vehicle components,Part I: Theory

The reliability-based design optimization, the reliability sensitivity analysis and robust design method are employed to present a practical and effective approach for reliability-based robust design optimization of vehicle components. A procedure for reliability-based robust design optimization of vehicle components is proposed. Application of the method is illustrated by reliability-based robust design optimization of axle and spring. Numerical results have shown that the proposed method can be trusted to perform reliability-based robust design optimization of vehicle components.     

非正态分布参数的多失效模式机械系统可靠性鲁棒设计

在机械系统可靠性设计理论、可靠性灵敏度分析和鲁棒设计方法的基础上,讨论了非正态分布参数的多失效模式机械系统可靠性鲁棒设计问题,提出了非正态分布参数的多失效模式机械系统可靠性鲁棒设计的计算方法．把可靠性灵敏度融入可靠性优化设计模型之中,将机械系统可靠性鲁棒设计归结为满足可靠性要求的多目标优化问题．在基本随机参数的前四阶矩已知的情况下,可以迅速准确地得到机械系统可靠性鲁棒设计信息．     

非正态分布参数扭杆的可靠性优化设计

讨论了随机参数服从非正态分布扭杆的可靠性优化设计问题。在基本随机参数的前四阶矩已知的情况下，应用随机摄动法和Edgeworth级数方法对扭杆进行可靠性优化设计，通过计算机程序实现随机参数服从非正态分布的扭杆可靠性优化设计，迅速准确地得到了扭杆的可靠性优化设计信息．     

任意分布参数的桥式起重机的可靠性优化设计

讨论了桥式起重机在刚度失效模式下的任意分布参数的可靠性优化设计问题,建立了桥式起重机的力学模型,分析了起重机在刚度失效模式下的可靠性,建立了可靠性优化设计模型,获得了在给定设计可靠性指标条件下的结构设计信息。     

行星齿轮减速器稳健优化设计

在优化设计中主要存在设计变量的初值选取,设计变量的随机波动和外来干扰造成的可靠性和稳健性问题。为了解决此问题提出了6σ稳健设计和序列二次规划法相结合的方法,并以行星齿轮减速器为例进行了优化研究,通过与确定性优化的对比,验证了所提出的优化方法具有良好的优化效果。     

基于四阶矩技术的连杆的可靠性灵敏度设计

基于四阶矩技术,提出了1种连杆的可靠性灵敏度设计的数值计算方法,并对这种计算方法的精确性做了比较,给出了可靠性灵敏度的变化规律,研究了非正态分布参数的改变对连杆可靠性的影响,为分析和修改连杆的可靠性提供了理论依据.     

车辆转向机构运动精度的可靠性稳健优化设计

在车辆转向机构设计中,考虑了可控因素和噪声因素对运动精度的影响,将可靠性优化和稳健设计方法相结合,以转向机构运动精度为目标函数建立转向机构的可靠性稳健优化数学模型.把运动精度的可靠性灵敏度溶入可靠性优化设计模型之中,将可靠性稳健优化设计转化为满足可靠性要求的多目标优化问题.实例计算表明,考虑制造误差、运动副间隙等不确定因素的影响,可靠性稳健优化设计方法能有效保证转向机构的运动精度和可靠性.     

利用ANSYS实现零件的可靠性优化设计

基于ANSYS参数化设计语言(APDL)的数学运算功能,运用可靠性理论的摄动分析法,利用APDL编程实现零件的可靠度计算,避免了有限元建模、分析和结果的参数化提取等步骤.利用ANSYS的设计优化模块,以摄动分析法计算的零件可靠度为约束条件,以零件的最小体积为优化目标寻求设计参数的优化设计.开辟了一个利用ANSYS进行可靠性优化设计的途径,扩展了ANSYS的分析范围.     

鱼雷螺钉联接结构可靠性稳健优化设计

将可靠性优化设计理论与可靠性灵敏度分析方法相结合,应用可靠性稳健设计优化理论方法,对鱼雷螺钉联接结构进行了可靠性稳健优化设计.给出了计算分析结果.为工程实际的机械产品的可靠性稳健优化设计提供了理论依据.     

基于多目标非耦合优化策略的可靠性稳健优化设计

以实现多目标问题的可靠性稳健优化设计为目标,通过对目标函数和约束条件进行灵敏度分析,生成目标函数和约束函数的灵敏度附加项,建立了基于灵敏度附加目标函数的可靠性稳健优化设计模型;基于独立公理,使用正交试验和方差分析技术确定设计变量对各个设计目标的影响程度,将设计参数按无耦合或准耦合设计形式分组,把多目标优化问题单目标化,避免多个设计目标之间的反复权衡;结合增广乘子法,应用MATLAB的优化和符号工具箱来实现钳形盘式制动器的可靠性稳健优化设计。算例表明,提出的稳健设计方法具有较高的精度和可靠度。     

基于改进遗传算法的离散公差模糊稳健优化设计

为了解决离散变量优化设计问题，采用了一种面向设计、制造的设计变量离散化处理方法。通过改进最优个体保护策略和混沌移民算子，并引入家族竞争遗传机制对基本遗传算法进行了改进。开发了混合离散变量的改进遗传算法程序LSGA2005，用该程序解决了箱体零件尺寸链的离散公差模糊稳健设计问题。实例表明，该算法全局收敛能力强，具有较好的实用价值。     

Reliability-based design for automobiles in China

The level of automobile design and manufacturing is an important sign of leadership in science and technology and economic power. The achievements of theories and methods for reliability-based design of automobiles in China are reviewed. For reliability-based design, the theories and practices, optimization, sensitivity, and robustness are estimated. The techniques of reliability-based design for automobiles are developed. The techniques service to the “hollow” phenomena of kernel technology, product innovative power, and independent development power can be solved.     

Reliability-based sensitivity of mechanical components with arbitrary distribution parameters

This paper presents a reliability-based sensitivity method for mechanical components with arbitrary distribution parameters. Techniques from the perturbation method, the Edgeworth series, the reliability-based design theory, and the sensitivity analysis approach were employed directly to calculate the reliability-based sensitivity of mechanical components on the condition that the first four moments of the original random variables are known. The reliability-based sensitivity information of the mechanical components can be accurately and quickly obtained using a practical computer program. The effects of the design parameters on the reliability of mechanical components were studied. The method presented in this paper provides the theoretic basis for the reliability-based design of mechanical components.     

任意分布参数的钢板弹簧的可靠性优化设计

在基本随机参数的前四阶矩已知的情况下,应用随机摄动法和Edgeworth级数方法对钢板弹簧进行可靠性优化设计,通过计算机程序可以实现随机参数服从非正态分布的钢板弹簧可靠性优化设计,迅速准确地得到了钢板弹簧的可靠性优化设计信息。     

产品质量模糊稳健优化设计截集水平解法

综合考虑产品质量设计中的随机不确定性和模糊不确定性,运用概率理论和模糊集合理论.将传统稳健设计思想延展到更一般情形,建立产品质量等级的模糊判定和约束稳健可行域的模糊判别,形成模糊稳健设计的三准则.利用模糊集合理论的分解定理,将复杂的模糊概率运算又回归到常规概率计算,建立了更灵活、更符合工程实际的常规稳健优化数学模型.该模型可根据工程实际.具体设定设计方案的质量水平、合格品率或优质品率,以及设定约束水平、约束概率等关键参数.最后讨论了该模型最优设防水平的求解方法.     

基于MSRE的机械产品质量特性稳健优化设计方法

为了解决产品质量特性优化设计过程中设计参数发生变差时,最优解变为违反约束条件的不可行解的问题,对产品质量特性的稳健性和稳健性度量进行了分析,建立了基于最小灵敏域估计的产品质量特性稳健优化数学模型,提出了多目标产品质量特性稳健优化设计流程。根据该模型,采用广义差分多目标进化算法求得多目标质量特性稳健优化问题的Pareto稳健优化解集,并使用基于模糊集合理论的方法选择出最优解。在满足产品质量特性设计要求的前提下,优化产品质量特性,提高产品质量特性性能对设计参数变差的稳健性。最后,应用该方法对高速工业平缝机挑线机构进行质量特性稳健优化设计,证明了该方法在工程应用中的正确性与高效性。     

摆动活齿减速器的模糊稳健优化设计

应用基于正交设计的稳健设计法,建立了摆动活齿减速器的优化设计模型,对摆动活齿减速器进行了模糊稳健优化设计,应用模糊综合评判法对该优化设计的结果进行评判,得到了该减速器设计变量的稳健优化设计最优组合。     

任意分布参数的压杆稳定可靠性优化设计

在稳定可靠性设计理论和优化设计方法的基础上,讨论了任意分布参数的压杆稳定可靠性优化设计问题,提出了任意分布参数的压杆稳定可靠性优化设计的计算方法.在基本随机参数的前四阶矩已知的情况下,通过计算机程序可以实现任意分布参数的压杆稳定可靠性优化设计,迅速准确地得到压杆稳定可靠性优化设计信息.数值算例表明,所提出的方法是一种实用、有效的方法.     

汽车传动系参数优化设计的研究发展

综述我国汽车研究者在汽车传动系参数优化设计研究方面的进展，分析其存在的问题，并对今后的研究和发展提出建议。     

汽车传动系参数优化设计的研究现状与发展趋势

阐述了国内汽车传动系参数优化设计的研究现状,总结目前传动系参数优化设计研究中的评价指标、常见模型和已使用的优化算法,并指明了这方面研究的发展趋势.