工程机械零件的可靠性优化设计

通过对机械产品可靠性的评价,分析了传统设计方法与可靠性设计方法在设计思想、设计原理上的区别.运用可靠性理论与最优化设计技术,提出了机械零部件的可靠性优化设计方法.在满足可靠度约束及结构几何约束的条件下,以体积最小作为优化目标函数进行可靠性优化设计,得到了比常规设计更为合理的设计结果.     

机械零件的可靠性优化设计

在分析传统设计方法与可靠性设计方法在设计思想、设计原理上的区别的基础上,将可靠性设计与优化设计结合起来,对机械零件的可靠性优化设计方法进行研究。在满足可靠度约束及结构几何约束的条件下,以机械零件具体情况最小作为优化目标函数进行可靠性优化设计,得到了比常规设计更为合理的设计结果。     

圆柱螺旋弹簧可靠性优化设计

首先分析了圆柱螺旋弹簧静强度和疲劳强度可靠性模型建立方法,推导了其可靠性计算的公式和应力强度的分布形式.其次为充分发挥零件材料的效能同时又要考虑到零件的可靠性指标,以圆柱螺旋弹簧的质量为优化的目标函数,利用机械可靠性设计和机械最优化设计方法,在弹簧常规约束和可靠性约束基础上,建立了可靠性优化设计计算模型.最后,结合优化工具和上述优化模型对具体实例进行了应用计算,并分析对比了可靠性优化设计和常规优化设计的结果,说明所提可靠性优化设计方法实用、可靠,能最大程度地满足设计要求.     

考虑运输损耗和运输成本的多状态配送网络可靠性评估

在考虑运输损耗和运输成本约束情形下,提出多状态配送网络可靠性评估方法。通过引入损耗因子刻画运输损耗,进而根据需求流量和运输损耗建立流分配策略;基于此分配策略、运输边容量约束以及运输成本约束,提出计算配送网络可靠性的极小容量向量方法。通过实例分析验证了算法的有效性,并从可靠性视角探讨了关键运输边的识别方法,研究成果可为管理者在配送网络运维方面提供决策指导。     

具有动应力、动位移可靠性约束的结构优化设计

讨论了随机参数结构在微机荷载激励下的优化设计问题,建立了具有动应力、动位移可靠性约束和设计变量上、下限约束的工程结构优化数学模型,并将可靠性约束等束显示化为常规约束,优化中采用复合形法求解。算例表明了文中建立的优化模型和提出的求解方法的正确性与可行性。     

采用增广乘子法和免疫算法的混合可靠性分析

针对传统可靠性优化设计方法在处理实际可靠性工程问题时求解精度不高或无法求解的问题,提出一种采用增广乘子法和免疫算法的混合可靠性分析方法.首先以极限状态方程为约束,以可靠性指标最小为目标函数,建立可靠性优化设计数学模型;然后利用增广乘子法将该有约束可靠性优化设计数学模型转变成无约束优化模型;最后运用免疫算法(IA)进行求解可靠性指标.通过数值算例和工程算例验证了本文方法的有效性,并在工程算例中讨论了相关性对可靠性指标的影响.     

基于随机有限元的结构优化设计

主要探讨了用随机有限元法分析结构可靠度及优化设计的方法,优化方法采用直接法中有代表性的复形法,设计中考虑了荷载和抗力的随机性;优化模式中,用强度、稳定等的可靠性约束取代传统的优化模式中的确定性静态约束,进行结构体形优化．最后对工程实例进行分析计算,得出一些有益的结论．     

基于近似移动矢量的证据理论可靠性设计优化方法

针对存在认知不确定性的结构优化问题,提出了一种基于近似移动矢量的证据理论可靠性设计优化方法,可有效提升计算效率.该方法通过等面积法将证据变量转换成概率变量,构建等效的概率可靠性设计优化模型,并使用序列优化与可靠性分析方法求解获得近似设计点;开展基于证据理论的可靠性分析求解约束的可信度,构建近似移动矢量和确定性优化模型,求解获得新的设计点;重复概率可靠性设计优化与证据理论可靠性分析组成的序列迭代过程,直到收敛得到最优设计点.本文方法能够将嵌套的证据理论可靠性设计优化问题转换为近似等效的概率可靠性设计优化与证据理论可靠性分析组成的序列迭代过程进行求解,能够有效降低证据理论可靠性设计优化的计算成本.通过算例验证了所提方法的有效性.     

屈曲约束支撑混凝土框架地震响应分析

文章以一栋5层混凝土框架结构为背景,对其采用TJⅡ型屈曲约束支撑加固前后的结构进行了地震作用下弹性及弹塑性分析,弹性分析采用振型分解反应谱法和规范推荐的静力弹塑性分析(push-over)方法。分析结果表明,在多遇地震下,屈曲约束支撑处于弹性状态,为结构提供刚度,在中震及大震作用下,屈曲约束支撑屈服耗能,为保证结构的安全提供可靠性。     

基于动态资料约束的储层迭代建模研究

基于油藏地质建模和数值模拟技术,研究利用动态资料约束储层建模的新方法,并在埕岛油田馆上段南区进行实际应用。结果表明:提出的储层模型可靠性表征方法,以量化的形式可以准确地描述储层模型的整体和局部可靠性;通过动静态拟合矛盾的影响因素分析,采用排除法和迭代法,能够快速地找出造成储层模型不可靠的地质因素,从而约束、修正储层模型,实现了地质建模与数值模拟技术的相互渗透和有效融合,可以大幅度提高储层模型的可靠性。     

基于随机有限元法的卷筒强度可靠性分析

针对三峡升船机卷筒强度这一直接关系到升船机的安全可靠性的关键问题，提出用随机有限元法对其进行可靠性分析，克服了用传统方法分析所带来的不足。在计算中采用自编部分与随用的ＳＡＰ５程序相结合的方法，减小了自编程序的工作量。     

基于模糊随机变量的机械零件广义可靠性设计

机械零件的强度和所受外载具有模糊、随机不确定性 .对于可靠性设计一般只考虑模糊性、随机性或者两者共时存在的情形 ,没有考虑模糊性、随机性相互融合的情形 .本文根据模糊随机规划理论、机械零件可靠性设计原理 ,提出了机械零件模糊随机广义可靠性的概念 ,把机械零件的可靠度和失效概率表示成条件概率 ,建立了模糊随机可靠性设计的一般模型 ,传统的随机变量可靠性设计以及模糊可靠性设计模型都是该模型的特例 .模糊随机可靠度计算模型可以在考虑设计人员的经验的情况下降低零件的失效概率 ,该模型不需要强度或应力的隶属函数转化为安全事件的隶属函数 .给出设计计算的公式 ,并对计算结果进行了对比分析与讨论     

拱坝坝肩稳定可靠度分析方法探讨

以有限元和可靠度理论为基础,分析导出拱坝坝肩抗滑稳定可靠度公式,并编制了实用程序.对实际工程进行计算和分析并对比了定值分析方法,得出一些有益的结论.     

微分求积法分析弹性支承输流管道的稳定性

微分求积法是一种用于求解边值/初值问题的有效方法,与其他数值方法相比,具有原理简单、计算量少、易于编程实现、精度令人满意等特点.将此算法推广到具有弹性支承输流管道的稳定性分析,通过算例的分析对比说明DQM用于分析流固耦合输流管道的动力特性具有独特的优点.在此基础上,研究了一般端部条件下输流管的稳定性问题,分析了弹性支承系数对管道稳定性的影响,得到了对输流管道的设计及可靠性分析具有工程参考价值的若干初步结论.     

同源随机激励下基于系统动力可靠性的结构优化设计

把结构系统动力可靠性分析与最优化设计结合起来 ,以结构系统的最小质量为目标函数 ,给出了考虑在同源随机激励下多自由度线性系统总的可靠性的结构优化设计方法。运用谱分析理论 ,推导了结构系统在平稳随机过程激励下响应的统计特征 ,同时结合首次超越破坏的Possion模型计算结构系统的可靠性 ,最终采用广义乘子法得到结构系统设计变量的最优值。计算结果表明该方法是可行的     

人为差错对桥梁结构施工期可靠性的影响分析

人为差错是导致桥梁施工期事故的重要原因之一,人为差错对施工期结构的影响主要是通过改变结构设计参数来实现的．在对桥梁结构施工期人为差错的特点、种类分析的基础上,通过研究设计参数对结构施工期可靠度的敏感度来间接反映人为差错对结构施工期可靠性的影响,并结合工程实例进行了应用研究,所得结论对确保桥梁施工安全具有较为重要的指导意义．     

多态关联系统模型检验方法

多态关联系统可靠性分析是可靠性理论一个前沿研究课题。其可靠性逻辑模型满足一定的关联约束条件,这样的系统有许多优良的性质,从而便于多态关联系统可靠性分析,因此只有在所建模型满足这些关联的条件之下,多态关联系统可靠性分析才得以顺利进行,针对这种情况,本文研究了对多态关联系统可靠性逻辑模型单调性和关联性进行检验的方法。     

基于相关性分析的载荷-强度干涉模型

传统载荷-强度干涉模型适用于零件及系统的静态可靠性分析,并且模型中假设载荷与强度是相互独立的.因为当考虑强度退化时,零件的剩余强度是载荷大小及载荷作用次数的函数,所以传统的载荷-强度干涉模型不能用于分析强度退化时零件和系统的可靠性.通过定义次数等效系数和参考载荷,提出考虑载荷和强度相关的载荷-强度干涉模型,用于分析随机载荷作用下强度退化时零件及系统的可靠性.此外,由于承受共同的随机载荷而产生的共因失效对于系统的可靠性分析具有较大影响,因此建立了考虑共因失效的系统可靠度计算模型.最后通过算例证明提出模型的可用性和合理性.     

发动机总体方案的模糊综合评价

发动机总体方案评价是一个多目标评价问题．考虑到诸多评价因素的模糊性,对发动机总体方案提出了一种可使模糊概念定量化、评价决策科学化的模糊综合评价方法,建立了模糊综合评价模型,并且编制了相应的应用程序,对国内外几种发动机选型进行了实例评价,证明了该方法的可靠性．     

凯威特型空间单层球面网壳的非线性分析

基于作者所编制的凯威特型单层网壳优化设计软件（ＳＳＳＡＯＰ）的优化设计方案,采用非线性有限元分析方法,并利用荷载增量迭代法对已优化设计的网壳进行非线性分析,计算其安全储备,得出可靠度指标,以此来评价该方案的优劣