飞机内襟翼机构动态响应可靠性分析

基于虚拟样机技术和可靠性分析理论,研究了某飞机内襟翼机构动态响应的可靠性.首先,采用有限元分析软件Patran和动力学分析软件ADAMS建立了刚柔耦合的内襟翼机构虚拟样机,并进行了动态仿真,得到了给定外载荷下襟翼机构保持规定运动规律所需的驱动力随时间变化的规律.其次,分析了滑轨、滚轮尺寸及气动载荷具有随机不确定性且丝杆最大驱动力为定值情况下的襟翼动态卡滞可靠性,通过对运动时域中功能随机过程的极小化变换,用矩方法和随机响应面法对极小化的功能随机函数统计分布规律进行了近似,编程实现了襟翼机构卡滞失效概率的求解,为襟翼运动机构的可靠性设计提供了一种可行方法.     

模糊分布参数的全局灵敏度分析新方法

为合理度量随机输入变量分布参数的模糊性对输出性能统计特征的影响,提出了模糊分布参数的全局灵敏度效应指标,并研究了指标的高效求解方法。首先,分析了不确定性从模糊分布参数至模型输出响应统计特征的传递机理,以输出性能期望响应为例,利用输出均值的无条件隶属函数与给定模糊分布参数取值条件下的隶属函数的平均差异来度量模糊分布参数的影响,建立了模糊分布参数的全局灵敏度效应指标。其次,为减少所提指标的计算成本、提高计算效率,采用了扩展蒙特卡罗模拟法(EMCS)来估算输入变量分布参数与模型输出响应统计特征的函数关系。最后通过对算例的计算,验证该文所提方法的准确性和高效性。     

改进的重要抽样可靠性灵敏度估计及其方差分析

针对可靠性灵敏度分析,提出了一种改进的重要抽样方法.与传统的重要抽样可靠性灵敏度分析方法类似,所提方法需首先找到失效域的最可能失效点来构造重要抽样密度函数.显然求得最可能失效点后即可求得相应的可靠度指标.改进的方法利用标准正态空间中失效域位于以坐标原点为球心可靠度指标为半径的超球之外的性质,只计算超球外的重要抽样样本点的功能函数值来完成可靠性灵敏度的估计,而传统方法则是通过计算所有重要抽样样本点的功能函数值来完成可靠性灵敏度估计的,因此改进的方法将具有更高的计算效率.文中推导了单模式和多模式串联系统的改进方法可靠性灵敏度估计值的方差和变异系数计算公式,通过算例比较了改进方法与传统方法的效率.算例结果表明:在灵敏度估计值方差相同的条件下,改进方法所需计算的功能函数的次数小于传统方法.     

基于Latin方抽样和修正的Latin方抽样的可靠性灵敏度估计及其方差分析

运用Latin方抽样(Latin hypercube sampling)方法和经统计相关减小方程修正后的Latin方抽样(updated Latin hypercube sampling)方法对结构进行可靠性灵敏度估计及其方差分析.单模式和多模式的数值及工程算例说明, 可靠性灵敏度分析的Latin方抽样和修正的Latin方抽样在样本容量较小时都可以得到比Monte Carlo抽样方法更稳定的估计结果.采用Latin方抽样可以得到可靠性灵敏度的无偏估计,而修正的Latin方抽样方法在样本容量较小的情况下得到的可靠性灵敏度估计值的方差的分散性较Latin方抽样有进一步的减小.Latin方抽样和修正的Latin方抽样方法对基本变量的分布形式和相关性等均无限定,是适用于结构可靠性灵敏度分析的一种有效而实用的小样本抽样方法.     

模糊可靠性分析的分段非线性加权响应面法及其应用

提出广义失效概率估箅的分段非线性加权响应面法.该方法首先将广义失效概率的积分区域划分为功能函数对模糊失效域隶属函数近似不变的积分微段,在积分微段中的广义失效概率可以转化为随机失效慨率,进而采用非线性加权响应面法拟合积分微段边界,并求得相应边界的随机失效慨率.针对0-起飞-0和0-最大连续-0循环载荷作用下的某型粉末冶金涡轮盘,采用文中所提方法对涡轮盘低周疲劳寿命进行模糊可靠性分析,分析结果表明,所提方法的效率、精度以及在工程上的实用价值.     

基于扩展可靠性的全局灵敏度分析

文章采用自适应核密度估计和正交多项式拟合方法近似估算样本的概率密度函数,建立了基于自适应核密度估计、正交多项式拟合和扩展可靠性的全局灵敏度求解方法.文中在给出所提方法的思路和实现步骤后,采用数值和工程算例对所建立的方法与现有的基于有限混合密度估计、最大熵密度估计的方法进行了比较,结果表明:基于最大熵和基于正交多项式拟合的方法具有较好的计算稳定性.     

模糊可靠度隶属函数求解的迭代线抽样法

针对同时存在随机基本变量和模糊基本变量的结构,提出了一种模糊可靠度隶属函数求解的迭代线抽样方法.所提方法首先求得给定隶属度水平下模糊基本变量的取值域.然后通过优化建模和迭代策略,求得使功能函数取最值的模糊基本变量取值点,并求得对应的缩减后的随机变量空间内功能函数的设计点.最后基于功能函数最值对应的模糊基本变量取值点及其...     

截断正态分布情况下结构可靠性分析的方向抽样和方向重要抽样估计及其方差分析

针对工程中普遍存在的截断分布问题,首先将截断分布情况下的可靠性模型转化为非截断分布情况下的多模式并联系统的可靠性模型,然后采用方向抽样法和方向重要抽样法两种方法对可靠性模型进行求解。所提方法不仅适用于单个失效模式情况下截断分布可靠性分析,也适用于多模式串、并联系统截断分布情况下的可靠性分析。推导基于方向抽样和方向重要抽样的截断分布可靠性估计值的方差分析公式。在给出所提模型的基本原理和实现过程后,数值算例用来比较方向抽样、方向重要抽样法和直接Monte Carlo数字模拟法的效率和精度,结果表明在满足精度的条件下,所提的两种方法具有较高的效率,且与方向抽样法相比较,方向重要抽样法具有更高的计算效率。非截断和截断情况下机翼模拟算例的分析结果表明,忽略实际中存在的截断可能带来较大的计算误差。     

一种分析两相材料塑性响应的唯象模型

提出了一种分析两相材料塑性响应的模型。该模型由两个简单模型组成，它可以方便地预测不同体积比的两相材料的弹性模量，应力－应变响应。本文还提出了一种求解两相材料中“相”应力－应变响应的方法，并初步得到了试验的验证。     

双剪切试样用于短纤维金属基复合材料的蠕变响应研究

利用纵向各向异性有限元模型对双剪切试样的蠕变响应进行了有限元分析，其目的是为了研究双剪切试样用于短纤维金属基复合材料（MMC）蠕变响应研究的可行性。双剪切试样的蠕变响应与试样的取向和材料的各向异性有关。详细的应力分析表明，双剪切试样在受剪切区域能提供稳定的应力状态，该应力接近于施加应力的平均值，并与试样的取向及材料的各向异性不相关，即双剪切试样可以为MMC提供一简单的复杂应力，提出了用双剪切实验结果来推得MMC蠕变性能和各向异性参数的方法，以便可以用双剪切实验来确定那些很难用拉伸和单向压缩实验确定的各向异性材料的参数。