多失效模式下起落架机构可靠性及灵敏度研究

以某型飞机起落架收放机构为研究对象,建立了其多体动力学仿真模型,得到了其运动时所需驱动力与角度随时间的变化规律.考虑摩擦因数、装配误差等因素的随机不确定性,以及在不同收放次数下铰接处磨损量的变化,针对起落架卡滞失效、定位失效、精度失效3种失效模式建立了可靠性模型.基于自适应Kriging代理模型,对单失效模式和多失效模...     

平面四杆机构运动精度可靠性分析与数字仿真

通过引入误差随机变量并应用微小位移的线性迭加原理,对平面四杆机构分别在仅有杆长尺寸误差或铰链间隙误差以及两种误差同时存在的3种情况之下,对其输出运动误差进行了分析与综合;建立了机构运动精度可靠性分析模型;利用计算机数字仿真技术,考察了机构中杆长尺寸误差和铰链间隙误差随机变量均值和方差的改变对机构输出运动精度可靠度的影响,从中获得了一些有意义的结论。     

母光栅刻划设备运动平台机械误差分析

为了确定母光栅刻划设备运动平台各项机械误差与设备最终刻划精度之间的数学关系,为设备的设计和制造提供相关理论依据。首先,采用多体系统动力学方法,确立了母光栅刻划设备运动平台的拓扑结构及低序体阵列。然后,分析确定了运动平台的机械误差所包含的各个误差项,并建立了运动平台机械误差与设备最终刻划误差之间的误差分析模型。最后,应用Matlab软件根据所建模型对母光栅刻划设备的刻划精度进行了仿真分析。仿真结果表明:各项机械误差综合结果在各轴向的分量都在±0.4μm范围之内,均满足母光栅刻划设备精度要求。所建立的误差分析模型具有简洁方便、便于编程等优点,可以作为设备设计时误差合成和误差分配的依据。     

弧面分度凸轮机构的运动可靠性灵敏度分析

为分析制造、安装误差对弧面凸轮机构运动精度的影响,运用机构运动可靠性灵敏度分析方法对其进行研究。基于空间啮合理论建立含加工误差的弧面凸轮廓面数学模型,并以此导出弧面凸轮机构的运动误差函数;以该误差函数为基础,建立该凸轮机构的运动可靠性分析模型;推导出各项随机误差的标准差对机构运动可靠性的灵敏度解析表达。实例分析表明,凸轮与从动盘之间的轴交角误差是影响弧面分度凸轮机构运动精度的主要因素,其次是弧面凸轮廓面误差。     

星载天线展开机构可靠性的未确知分析法

对某周边桁架式大型星载天线的展开运动机理进行了研究,建立了展开机构的力学分析和未确知运动可靠性的分析模型．综合考虑尺寸误差和太空环境因素的影响,将运动功能函数视为未确知变量函数,利用未确知有理数计算的法则推导出可靠性计算公式,对机构在整个展开过程中的运动可靠性进行了预测．与成熟的随机方法想比,该方法简单易行,且能在缺乏足够数据或信息不完整的情况下,获得更安全、可信度更高的机构可靠性计算结果．用算例给出了未确知性天线展开机构功能函数的可能值及其可信度的计算结果,表明该方法的合理性和可行性．     

基于代理模型的机身蒙皮复合材料夹层结构可靠性分析

复合材料结构具有力学性能、几何尺寸等的多源不确定性和失效模式多样化的特点,给其设计与应用带来了挑战。为了探索多源多失效模式下复合材料夹层结构的可靠性分析方法,以机身蒙皮夹层结构为研究对象,建立了参数化有限元分析模型和声学边界元模型进行确定性分析。考虑复合材料的力学性能参数和铺层厚度的随机性,为夹层结构的静强度失效、整体屈曲和振动噪音3种典型失效模式建立结构可靠性分析模型。为了减少计算量,构造3种失效模式的Kriging代理模型,并结合子集模拟方法预测机身蒙皮夹层结构的系统失效概率。为复合材料夹层结构精细化设计提供支撑和工具。     

用于机构位置监测的传感器误指示可靠性分析

传感器在监测机构是否到位的情况下若发出错误的指示,此时不仅要考虑传感器本身的故障,更应该考虑由机构运动精度问题导致传感器的误判。引入可靠性的概念,将机构各参数均视为随机变量,提出了一种专门用于机构位置监测的传感器发生误指示机构到位的可靠性分析模型和计算方法,并以某型飞机舱门保险机构为例,分析了传感器误指示保险机构锁定到位的失效概率,可为传感器指示可靠性设计提供有益参考。     

齿轮齿条转向机构的时变可靠性分析

基于机构运动时变可靠性理论建立齿轮齿条转向机构运动精度可靠度的分析模型。在齿轮齿条式转向机构的运动学分析基础上,考虑机构构件的尺寸公差,建立包含机构结构误差和随机误差的误差函数,并推导机构运动误差的统计特征值的解析表达。应用首次穿越方法对转向机构运动误差过程的穿越率进行求解,以此获得转向机构的运动时变可靠度。文章最后给出了数值计算实例。     

高速剑杆织机打纬机构运动精度可靠性分析与计算

针对国产高速剑杆织机可靠性、稳定性、运动精度等急待提高的难题,基于考虑基本尺寸误差、运动副间隙误差及凸轮副表面磨损误差时共轭凸轮打纬机构运动精度的3种计算模型,建立了打纬机构运动精度可靠性求解的精确解析方程式,并运用Maple数值分析软件进行了仿真计算,揭示了各主要误差因素对高速共轭凸轮打纬机构运动精度可靠性的影响规律.结果表明对高速共轭凸轮打纬机构运动精度可靠性影响程度由大到小依次为:凸轮副表面磨损误差、基本尺寸误差、运动副间隙误差,并提出了提高共轭凸轮打纬机构运动精度可靠性的具体措施.     

多臂机构动作可靠性分析及计算方法

引入机构动作可靠性的定义,讨论了机构动作失效的主要模式,着重探讨了多壁机构运动功能可靠性的计算方法,以一个双臂天线展开机构为例说明了该方法的应用。     

不确定性下平面四杆转向机构的运动精度分析

为评价平面四杆转向机构在不确定因素影响下的运动精度,提出应用概率理论对机构运动误差进行建模与分析.基于平面四杆转向机构的运动学分析,考虑机构构件尺寸几何公差建立平面四杆转向机构的运动误差概率模型和可靠性模型,并应用一次二阶矩方法对机构运动精度可靠性模型进行求解,从概率的角度研究了平面四杆转向机构的运动精度.     

一种基于构件失效传播的软件可靠性建模方法

在当前主流的基于软件体系结构可靠性建模方法中,路径法是一种相对简单实用的建模分析方法。现有软件体系结构可靠性建模方法大多基于构件失效行为相互独立的假设,当构件产生的失效对其它构件可能产生影响时,现有的建模方法无法准确表达系统的失效行为。为解决这一问题,基于路径法,使用构件转移图描述典型的软件体系结构,引入构件失效传播概率矩阵来定义构件失效传播行为,并对现有针对典型体系结构的可靠性模型进行了扩展。最后通过两个实例验证了新模型比现有模型更能获得准确的评估结果。     

考虑运动副间隙的函数机构稳健设计

机构的随机因素使其运动输出在名义值附近波动,从而导致机构的运动精度和可靠性降低。为降低机构运动输出对随机因素的敏感度,提高机构运动品质,提出一种考虑构件尺寸公差和运动副间隙等随机因素的机构稳健设计方法。首先应用截尾混合降维法建立间隙机构运动误差的概率模型,然后采用田口质量损失函数导出机构运动的质量损失函数,再以此建立机构的稳健设计模型,最后以平面四杆函数机构综合为例,验证其方法的有效性。结果表明,该方法能够有效提高机构运动的稳健性,其设计所得机构的运动误差的平均均值和平均标准差分别比原机构减小55%和25%。     

对接机构运动模拟器的精度分析

为了探讨对接机构运动模拟器的机构原始误差和对接过程误差引起的位姿偏差,根据对接机构运动模拟器的结构求出运动学方程,依据矩阵全微分理论,建立了机构原始误差与对接机构运动模拟器的位姿误差模型.利用蒙特卡洛方法模拟具有任意概率分布的机构原始误差,抽样计算对接机构运动模拟器的位姿误差,然后对对接机构运动模拟器的位姿精度进行了分析,给出了在其可达工作空间内的概率等高线、概率密度函数和统计数字特征.这些分析结果为对接机构运动模拟器的精度设计、标定和误差补偿提供了方向性的指导.     

基于Kriging模型的齿轮副机构不确定性分析

乏组件水下检测装置中的齿轮副机构参数具有不确定性,在地震工况下,结构产生随机振动时有可能发生失效。为评估其失效概率,针对乏组件水下检测装置中的关键齿轮副机构,首先通过有限元分析软件ANSYS计算结构在地震下的响应,然后结合不确定性参数进行多次有限元分析迭代,进而建立齿轮轴半径、峰值功率谱密度、轴弹性模量与随机振动下3σ应力的Kriging模型并计算出结构失效概率,最后以核密度估计得到模型3σ应力的概率密度曲线。曲线显示3σ应力在[200, 370]MPa区间内概率密度值较高,在区间两侧概率密度较低,表明齿轮副机构失效概率较低,模型3σ应力的概率密度与工程经验相符。     

贝叶斯网络在多态系统可靠性分析中的应用

针对多态元件组成的二态系统可靠性定量分析的难点,提出了一种基于贝叶斯网络的分析方法.该方法首先将多态故障树转化成贝叶斯网络,然后利用该网络计算各事件发生概率和元件重要度.同时利用该贝叶斯网络还可以得到其他一些有意义的结果,可用于系统故障诊断和实时监控.通过一个供电系统实例说明了该方法的有效性.     

基于灰色系统理论的机构可靠性分析

灰色理论所需建模数据量较少,为解决小样本、贫信息的不确定性问题,将灰色系统理论引入机构的运动可靠性评估.首先提出了机构的灰色可靠性概念,并建立了机构的灰色可靠性模型.然后从机构运动条件和运动精度的极限状态方程出发,推导了灰色可靠度计算公式,并应用于实际机构的可靠性分析.算例分析表明:机构灰色可靠性模型可行有效,所得结果可信.     

带抗风夹直立锁缝屋面系统抗风揭可靠度分析

为评估带抗风夹直立锁缝屋面系统安全水平,构建了一种高效的带抗风夹直立锁缝屋面系统抗风揭可靠度分析方法。首先建立了带抗风夹直立锁缝屋面系统力学模型并获取相应失效准则;随后基于等价极值事件、扩展型共轭无迹变换法和最大熵原理建立了多失效模式下带抗风夹直立锁缝屋面系统抗风揭可靠度分析方法;最后,结合工程算例验证了本文方法的可行性。结果表明：相比于MCS法,本文方法计算的可靠指标最大相对误差为0.63%,而计算时间仅为MCS的0.04%,可准确高效地进行多失效模式下带抗风夹直立锁缝屋面系统可靠度分析;带抗风夹直立锁缝屋面系统屋面板撕裂破坏概率最大,支座破坏次之,脱扣破坏概率为0,添加抗风夹后能有效防止直立锁缝屋面系统发生脱扣破坏;单一失效模式下带抗风夹直立锁缝屋面系统结构失效概率比多失效模式偏小,为保证结构安全性,建议考虑多失效模式反映其可靠指标。