基于灵敏度附加项的多目标可靠性稳健优化设计

以实现多目标优化问题的可靠性稳健优化设计为目标,基于可靠性设计的随机摄动法建立可靠度约束条件,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,建立了两种基于灵敏度附加目标函数的可靠性稳健优化设计模型;应用Matlab7.1语言的优化和符号工具箱实现机械零件的稳健设计.算例表明,本文提出的可靠性稳健优化设计方法具有较高的精度和可靠度,为机械零件的可靠性设计提供了理论依据.     

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。     

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.     

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.     

基于灵敏度分析的单层厚壁容器可靠性稳健优化设计

针对可靠性的稳定性问题,将可靠性优化设计理论与可靠性灵敏度分析相结合,提出可靠性稳健优化设计方法.将此法运用于单层厚壁容器设计,建立基于灵敏度分析的附加目标函数的可靠性稳健优化设计模型,并用MATLAB语言工具箱和优化工具箱实现参数求解,可迅速、准确地获得容器可靠性稳健设计信息.结果表明该方法简便易行,为提高和稳定过程设备的可靠性水平提供理论依据和应用参考.     

基于鞍点逼近的车辆零部件可靠性优化设计

将可靠性理论与优化技术相结合,讨论了车辆零部件的可靠性优化设计问题,提出了可靠性优化设计的数值计算方法.在基本随机参数概率分布已知的前提下,应用鞍点逼近技术,得到了外载荷作用下随机响应的概率密度函数和分布函数.通过与Monte-Carlo方法对比分析,可知利用该方法得到的计算结果精度高,并且计算速度快.因此用鞍点逼近法计算车辆零部件的可靠度为车辆零部件的可靠性优化设计奠定了理论基础,保障了在车辆零部件的可靠性优化设计中迅速、准确地得到车辆零部件的设计信息.     

矿区控制网优化设计数学模型

本文根据控制网优化设计理论,综合考虑矿区控制网一、二、三类优化设计的方法和特点,提出了以观测经费为目标函数,精度和可靠性为约束条件的综合性通用的优化设计数学模型,文中较详细地讨论了各种设计问题的解决方法.     

一种基于外罚函数法的结构可靠性分析方法

针对含不确定性可靠性设计优化问题,提出了一种基于外罚函数法的结构可靠性分析方法.该方法通过惩罚因子,构建增广可靠性优化设计目标函数,将可靠性优化问题转化为一系列无约束优化问题,然后利用惩罚因子逐步迭代求解可靠性指标.数值算例和工程算例表明该方法对于具有一定非线性程度的功能函数具有良好的收敛性以及较高的计算效率.     

不确定结构的区间可靠性优化设计

对不确定结构的区间可靠性进行了研究，建立了基于区间可靠性的优化设计模型.采用结合嵌套遗传算法和径向基函数神经网络的模型，进行区间的直接优化，解决了基于区间可靠性的优化设计求解问题，避免了间接模型的复杂转换过程.充分考虑了实际工程中设计向量存在扰动的情况，提出了该情况下目标函数波动的约束，使目标函数和约束函数在扰动下依然满足可靠性要求.通过数值算例验证了模型的有效性和优越性.将所提出的模型用于具有区间不确定参数的行车平板优化，结果表明了所提方法的可行性和工程有效性.     

整体法兰可靠性优化设计

对法兰进行了可靠性优化设计，即将概率统计和优化原理应用于法兰设计，以可靠度来保证法兰的安全。把δf、δ1、h、S、p作为随机变量，SH、SR、ST作为约束条件，法兰质量作为目标函数，通过网络寻优，在满足所要求的可靠度的基础上优化法兰尺寸，从而减少法兰的质量，并用C语言编制了计算程序。将常规设计与可靠性优化设计结果进行比较，认为可靠性优化设计是一种有效可行的设计方法。     

摆线针轮行星减速器的模糊可靠性优化设计

针对现行的减速器优化设计 ,不考虑设计参数的随机性、模糊性的不足之处 ,提出将模糊可靠性设计引入到减速器优化设计中。在一般优化设计方法的基础上 ,建立了摆线针轮行星减速器模糊可靠性优化设计的数学模型 ,且根据实例 ,进行了分析计算     

NGW型行星减速器的模糊可靠性优化设计

在工程设计中 ,存在大量的、不可避免的模糊信息 ,而用常规可靠性设计方法处理这类不确定因素 ,不仅会遇到极大的困难 ,有时甚至不可能 ,并与工程实际产生较大的矛盾。用模糊方法处理不确定因素 ,设计结果与工程实际吻合 ,可减少获得数据的难度 ,故具有工程应用价值。该文根据模糊可靠性设计理论和机械优化设计技术 ,以 NGW型行星齿轮减速器为例 ,初步探讨了模糊可靠性优化设计的原理和方法 ,经实例计算证明 ,提出的模糊可靠性优化设计方案较好地反映了 NGW型行星齿轮减速器的工作状况 ,符合工程实际 ,具有经济、实用的价值。     

圆锥齿轮传动模糊优化设计中模糊因素的处理

运用模糊论中二级模糊综合评判法,对直齿圆锥齿轮传动设计中诸影响因素的 模糊性进行了定量描述和处理,建立了以体积最小为目标的模糊优化设计的数学模型 并获得了最优解。算例表明,模糊优化设计是一种符合客观实际要求的科学的设计方 法。     

基于模糊可靠性理论的双圆弧圆柱齿轮传动设计

常规的圆弧齿轮设计是将齿轮的应力、强度都视为确定量进行设计与校核,但实际上应,强度都不是确定量,都是具有随机性和模糊性的变量,描述变量从完好状态到失效状态的中间过渡过程的隶属函数多达几十种,本文采用最常见的梯形分布隶属函数,给出了将应力及强度分别考虑为模糊变量时可靠度的一般计算式,应用变异系数法确定随机量的标准差,给出了计算圆弧齿轮应力及强度时各参数的变异系数,依据梯形分布的隶属函数,推导出了圆弧齿轮传动弯曲应力及接触应力的模糊可靠度的计算公式,计算示例表明,推导的可靠度计算公式是正确的。     

蜗杆传动模糊可靠性优化设计

阐述了模糊可靠性设计的本质和特点；结合实例建立了ZK蜗杆传动多目标模糊可靠性优化设计的数学模型，给出了优化方法及优化参数。     

圆锥齿轮传动的模糊可靠性优化设计

根据圆锥齿轮传动的特点，提出建立模糊可靠性优化设计数学模型的方法，并对实例进行了设计与分析．该方法亦可用于其他机械传动的设计．     

斜齿圆柱齿轮传动的模糊可靠优化设计

针对常规的设计方法忽略了参数的随机性和模糊性,致使设计结果不能很好地与实际吻合,应用可靠和模糊原理,考虑了参数的可靠性和随机性,使圆柱斜齿轮优化设计更加合理、科学、完善。     

直齿圆柱齿轮传动的模糊可靠性优化设计

机械零件的模糊可靠性优化设计对常规设计理论进行了推广,把零件失效处理成一种逐渐发 生的过程,因而具有广泛的灵活性和适应性,且能比较客观地逼近工程实际情况,比常规可靠性设计可以 得到更好的设计结果。对直齿圆柱齿轮传动进行模糊可靠性优化设计,设计出的方案更经济、合理、适用。     

NGW型行星轮系的可靠性优化设计

将优化技术与可靠性设计理论相结合,以齿轮可靠度和行星轮系配齿条件等为约束,以轮系体积最小为优化目标建立数学模型,应用复合形法求解数学模型择取最优参数方案。通过实例计算,取得了满意的结果。     

模糊可靠性优化设计及其在蜗杆传动中的应用

在普通优化设计的基础上，依据模糊数学和统计学的原理，探讨了模糊可靠性优化设计的方法，并针对圆柱蜗杆传动，建立了模糊可靠性优化的数学模型，进行了实例计算分析。