区间模型非概率可靠性指标的改进型仿射算法

针对标准区间运算易引发误差爆炸,常规的仿射运算没能考虑计算过程中出现的使用同一噪声元表达的一次项、二次项,乃至多次项、非线性项之间存在相关性而造成的计算误差,提出以仿射运算为主体,在遇到这种相关项时,借助区间运算计算出相关项总体取值的上下界,再利用上下界信息,引入新噪声的仿射型代替它们。这种借助区间运算对常规的仿射运算进行改进的方法,应用于区间模型非概率可靠性指标的计算结果,精度高于区间运算和常规的仿射运算,有较强的实际意义。     

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.     

机床主轴非概率可靠性模型的区间分析方法

考虑到不确定性因素,将机床主轴设计中的参数看作区间变量,应用非概率可靠性理论,建立了机床主轴基于区间分析的非概率可靠性模型,给出了多区间变量非线性函数的非概率可靠性度量方法,提出了基于主轴扭转强度和挠度的可靠性度量指标。对XH2320/4机床主轴进行分析结果表明:所提出的区间分析方法在实际工程中的可行性。     

基于改进型飞蛾火焰算法的区间非概率可靠性优化设计

可靠性优化设计一般属于双层嵌套优化问题,针对可靠性优化问题中计算复杂、存储量大以及易陷入局部最优等不足,研究基于改进型飞蛾火焰算法的区间模型非概率可靠性优化问题,对内层可靠性分析采用了MATLAB内部函数Vpasolve,而对外层优化采用改进型飞蛾火焰算法,建立了基于改进型飞蛾火焰算法的可靠性优化设计模型,使其更利于优化计算。通过实例表明:该方法计算过程简单,速度快,为结构非概率可靠性优化提供了一种新的研究思路。     

基于区间模型压杆稳定的非概率可靠性分析

分析了影响压杆稳定性的不确定性参数,将这些不确定性参数用区间模型来定量化描述.基于区间模型讨论了压杆稳定分析中的不确定性对其稳定响应的影响,提出了压杆稳定的非概率可靠性度量指标.此方法可避免求概率密度分布函数,对原始数据要求较低,计算简便.最后给出了工程计算实例,表明了这是一种简便而实用的可靠性分析方法.     

不确定结构区间分析的仿射算法

将结构系统中的不确定性参数用区间数表示,建立系统的区间有限元控制方程.对该方程组的求解提出一种基于导数信息的仿射算法.此方法通过令独立的不确定性参数转换成仿射型,将区间线性方程组的求解转化为相应的确定性问题,再搜索各方程解中的最大最小值,得到每个区间分量的边界.先用数学算例对该算法的正确性和有效性进行验证,然后应用于静力区间分析的工程算例,并与其他算法进行比较; 计算结果表明该算法的可行性和有效性.     

基于区间分析的非概率可靠性分析方法

如果已知的不确定信息较少,难以得到参量的概率模型,可以考虑尝试采用非概率可靠性分析方法。首先将参量表述为区间变量的形式,通过安全域的面积与基本区间变量总面积的比值来衡量结构的可靠度。给出了不同应力强度组合关系下的非概率失效面面积的计算方法,对比分析了应力、强度分别服从均匀分布和正态分布情况下,概率可靠度和非概率可靠度之间的关系,最后通过典型算例验证该分析方法。     

基于非概率区间理论的工业机器人运动可靠性研究

由于受到制造误差、装配误差、工作磨损以及关节间隙等因素的影响,机器人连杆参数通常表现出非概率性,导致无法预测其真实的概率分布.文中采用区间理论对机器人连杆参数进行分析;然后,基于非概率区间理论建立了工业机器人末端位姿误差模型以及机器人运动可靠度评估模型;最后,引入实例进行分析,得到在设定运动轨迹下机器人末端执行器的运动...     

基于区间仿射响应面的非概率可靠性分析

为抑制非概率可靠性分析过程中区间算法引发的区间扩张问题,提出一种基于区间仿射变换的响应面分析方法。依据区间参数与仿射形式的映射关系,构建区间仿射响应面,抑制区间扩张;为获得更为精确的响应区间,通过区间边界的分割组合建立模型更新及求解机制,对输出响应进行逐层修正,并利用区间仿射响应面求解非概率可靠性指标。通过数值和工程案例,对方法的可行性与有效性进行了验证。     

稳健的仿射投影符号自适应滤波算法

非高斯的冲击噪声在现实世界广泛存在,严重影响了基于l2范数优化准则的自适应滤波算法的性能。在各类自适应滤波算法中仿射投影符号算法(APSA)结合了仿射投影算法(APA)良好的收敛特性和符号算法对非高斯冲击噪声干扰的抑制能力,因而其在非高斯冲击噪声条件下具有良好的性能。但是该算法的步长选择是固定的,且未考虑系统稀疏特性,因而在参数选择和收敛速度方面有一定的局限性。将变步长的方法和比例矩阵的思想融合到一起,引入步长函数,提出了一种稳健的仿射投影符号自适应滤波算法—变步长的改进比例仿射投影符号算法(VSS-IPAPSA)。该算法不仅可以缓解收敛速度与稳态失调之间的矛盾,同时也可以增加其对系统的不同稀疏特性和噪声特性的适应性。理论分析和仿真实验结果验证了其稳健性和有效性。     

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.     

结构可靠性分析的概率和非概率混合模型

在结构可靠性分析中需要合理地定量处理影响结构性能的诸多不确定性。不确定性的模拟既可以是概率的，也可以是非概率的。文中简要介绍结构可靠性分析的概率方法和基于区间模型的非概率可靠性方法。提出结构可靠性分析的概率和非概率混合模型。通过两级功能方程的逐次建立及可靠性分析，给出结构可靠的概率度量。实例分析说明在结构可靠性分析中，应根据不确定性的产生机理及所掌握的数据信息合理地选取分析模型。     

隐式极限状态方程的非概率可靠性分析

针对凸集模型比例因子的非概率可靠度指标相对隐式极限状态方程难以求解问题,提出一种基于支持向量机回归的非概率可靠度指标分析方法.所提方法用支持向量机回归拟合极限状态方程,通过优化算法获得可靠度指标和设计点,用设计点更新支持向量机训练样本的抽样中心,并重复计算过程直至收敛.由于构造合适的迭代格式可以有效地近似结构的真实失效域边界,故求解精度好,又由于使用极限状态方程的代理措施,使得计算效率高.文中用四个数值算例证明方法的精度和效率,并将文中方法用于实际的飞机机翼可靠性分析中.     

随机和模糊分布参数情况下可靠性度量指标及其求解方法研究

针对工程实际中由于信息量不足而难以准确确定基本随机变量分布参数的问题,采用区间变量描述分布参数,提出并解析区间分布参数情况下可靠性的新度量指标,给出新度量指标间接和直接的多种求解方法.进一步地,在所建区间分布参数可靠性度量指标的基础上,对分布参数为模糊数时的可靠性指标进行定义和解析,最后以实际算例验证求解方法的正确性及...     

基于区间因子法的可靠度与参数敏感度分析

在基于区间参数可靠性的设计过程中,往往需要根据各设计参数的重要度次序,综合考虑加工成本因素而对关键参数的取值区间进行合理调整.文中通过理论推导,并结合算例说明,功能函数的区间因子半径与结构可靠度互为倒数;重要度越大的区间参数,其需要调整的范围可以越小.文中方法与有限元相结合可明显降低计算量,这对于那些无法给出显式函数的复杂工程问题的求解具有借鉴价值.     

疲劳应力统计分布与可靠度计算模型

指出了两类疲劳应力统计分布影响因素：横向统计分布影响因素和纵向统计分布影响因素。在不同应力统计分布影响因素作用下须采用不同的可靠度计算模型。提出了同时存在疲劳应力的两类统计分布影响因素时的可靠度计算模型：Ｍｉｎｅｒ定理－干涉模型综合法。使用该法计算了某构件在复杂载荷作用下的疲劳可靠度。     

刀具磨损的随机模型及其在刀具可靠性试验中的应用

基于马尔可夫随机过程理论建立了刀具磨损的随机理论模型。根据此模型,刀具有任意时刻的磨损量和任意磨钝标准下的刀具磨损寿命都应该服从对数正态分布。实验结果和建立的理论模型符合较好,表明该理论模型在一定条件下是符合实际的。根据所建立的模型和加速寿命试验的原理,将刀具可靠性理论和泰勒公式结合起来,可以充分利用现有的切削数据对刀具的可靠性进行评价。     

疲劳／断裂可靠性研究现状与展望

首先简单回顾了疲劳可靠性发展的历史。主要介绍了疲劳／断裂可靠性的几个方面方面及其在工程中的应用，阐述了疲劳／断裂可靠性领域的一些重要研究成果，最后，展望了跨世纪疲劳学的基础研究。