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、随机为确定性，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。     

基于模糊可靠度的机械零件设计

依据模糊数学原理将模糊可靠性问题转化为常规可靠性问题来计算机械零件的模糊可靠性。将模糊集合理论应用机械零件的可靠性设计中,对隶属函数的选择进行了分析。推导了模糊可靠度的计算模型。通过将非正态分布变量在设计点做当量正态变换来求解结构的安全指标和失效概率。通过算例对模型进行了验证。     

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。     

用可靠性理论分析传统套管设计中存在的问题

鉴于套管几何尺寸和力学性能的随机性,采用蒙特卡罗随机模拟方法模拟出套管强度的随机分布规律,分析了套管几何尺寸和力学性能的随机性对套管强度随机性的影响,计算得出了套管强度的分布参数及API值的可靠度.运用可靠性理论建立了套管的可靠性计算模型,分析了套管可靠性的影响因素,得到了载荷随机性对套管可靠性的影响规律以及安全系数与套管可靠度之间的关系.研究结果表明,套管几何尺寸和力学性能的随机性越大,则套管强度的随机性越大,传统套管强度计算公式中未合理考虑该随机性;套管强度和载荷的较大随机性明显地降低套管的可靠性,而传统套管设计方法无法有效评价该随机性对套管安全可靠性的影响.     

结构振动的模糊可靠性分析

利用随机有限元理论建立结构振动的概率有限元计算公式系统,得出结构固有频率的均值及其方差;根据模糊集合理论的基本原理,在结构振动的可靠性分析中引入共振失效的模糊定义,指出共振准则具有模糊性.在此基础上,提出共振区模糊子集的隶属函数的确定原则,给出了具体的确定方法.根据模糊事件发生概率的定义,导出了结构振动的模糊可靠性的计算公式,考虑到结构具有多阶固有频率,在进行结构振动可靠性分析时,结构应为串联系统,从而解决了结构动态问题的模糊可靠性问题.通过结构振动模糊可靠度的计算实例,验证了该法的有效性和可行性,并指出常规可靠性计算由于不考虑共振区域的模糊性而使计算结果偏大.     

单圆盘转子系统模糊动力可靠性设计研究

研究了单圆盘转子系统动力学模型及其不平衡响应，以及相应的激振-固有频率分布干涉模型．从影响转子系统的固有频率和激振频率各因素的随机性及系统发生共振失效的模糊性出发，通过分析具体隶属函数的分布特性与转子实际运行状态的关系，推导出相应的隶属函数以及计算转子系统模糊动力可靠度的计算公式．算例验证了模糊可靠性设计在这一系统应用的有效性．     

用可靠性理论分析传统套管设计中存在的问题

鉴于套管几何尺寸和力学性能的随机性，采用蒙特卡罗随机模拟方法模拟出套管强度的随机分布规律，分析了套管几何尺寸和力学性能的随机性对套管强度随机性的影响，计算得出了套管强度的分布参数及API值的可靠度。运用可靠性理论建立了套管的可靠性计算模型，分析了套管可靠性的影响因素，得到了载荷随机性对套管可靠性的影响规律以及安全系数与套管可靠度之间的关系。研究结果表明，套管几何尺寸和力学性能的随机性越大，则套管强度的随机性越大，传统套管强度计算公式中未合理考虑该随机性；套管强度和载荷的较大随机性明显地降低套管的可靠性，而传统套管设计方法无法有效评价该随机性对套管安全可靠性的影响。     

牙嵌式离合器的模糊可靠性设计

本文综合考虑了牙嵌式离合器设计中参数的随机性和模糊性，提出了模糊可靠性设计方法，推导了模糊可靠度的计算公式，给出了设计实例。     

结构非概率-模糊混合可靠性分析方法

研究了非概率不确定性量和模糊变量共存时的结构可靠性问题.以结构极限状态函数和模糊变量隶属函数为条件,基于可能性理论导出了结构的模糊失效域和模糊安全域及其隶属函数,将原混合可靠性问题转化为模糊失效准则下的非概率可靠性问题;在结构非概率可靠性模型的基础上,建立了模糊失效准则下的结构非概率可靠性指标;提出了一般性的非概率不确定性量和模糊变量共存时的结构可靠性分析方法,该方法能同时考虑非概率不确定性波动和模糊变量的可能性分布,更合理地评价结构可靠性.     

基于模糊随机概率理论的可靠度分析模型

应用模糊随机概率理论，提出了考虑随机性和模糊性影响的结构可靠度分析统一模型－模糊随机模型；并给出了各种条件下结构可靠度分析表达式。研究表明，采用模糊随机模型作为各种情况下结构可靠性分析的统一数学模型更为科学合理、更符合工程实际。模糊随机模型和传统的随机模型是相容的，而且后者是前者的特例。     

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     

机械系统模糊可靠性随机模拟

基于单个失效模式机械零件模糊可靠性随机模拟,利用模糊集合交与并运算算子,对机械系统模糊可靠性进行随机模拟,这种方法考虑了失效模式的模糊性对系统模糊可靠性的影响,但在随机模拟过程中又可不考虑各失效模式间的相关性,具有操作简单的特点。     

地震灾害的模糊予测与地震工程模糊可靠度

本文分析了产生地震危险的随机性与地震烈度本身的模糊性,从而获得将地震灾害予测作为模糊随机事件的处理方法。以模糊概率子集表示予测的结果,它全面的估计了地震发生后可能出现的震害评定,为工程抗震设防的决策提供了科学依据。其次,基于地震烈度的模糊性,定义了模糊烈度和清晰烈度。从基于清晰烈度的通常可靠度的概念和计算方法中,引伸出了基于模糊烈度的模糊可靠度的概念和计算方法。它不仅考虑了地震动效应和结构抗力的随机性,而且顾及地震烈度、场地分类等的模糊性,提出了以模糊概率表示的地震工程可靠度。最后,在分析了影响地震工程可靠度诸多因素基础上建议了对地震工程可靠度模糊综合评判的方法。     

结构模糊失效概率的可能性分析

模糊性和随机性是不同的两类不确定性，其产生机理和物理意义均有一定差异。文中基于可能性理论，提出了同时含随机变量和模糊变量时结构的可靠性计算模型。该模型可给出结构模糊失效概率的可能性分布，可更客观、真空地反映结构的实际安全状况。实例计算说明了文中方法的应用。     

高拱坝失效故障树模型与失效概率

研究高拱坝洪水、地震、山体滑坡等外载荷,坝身混凝土、坝基岩石材料强度弱化等的随机性,以及评价准则的模糊性;分析了高拱坝分别基于强度理论和稳定理论确定性评价方法的不足,提出应该利用模糊数学方法解决具有随机性、模糊性的高拱坝安全评价问题;建立了基于结构可靠度理论的高拱坝失效概率故障树模型并给出了具体算例.     

基于模糊理论和遗传算法的航空齿轮可靠性优化设计

该文运用模糊理论,建立全面考虑设计变量模糊性和随机性的数学模型,并针对设计变量的多样性,采用实值编码自适应遗传算法对航空齿轮进行可靠性优化.结果表明,基于模糊理论和遗传算法的优化方法能找到更符合工程实际的优化解.     

石结构模糊抗震抗剪可靠性的分析及其应用

通过考虑地震烈度的随机性和模糊性,以及石结构强度破坏等级界限的模糊性来研究多层石结构抗震抗剪能力的可靠性问题.将地震地面运动模拟为含有模糊烈度参数的平稳过滤有色噪声的随机过程,引入抗剪强度破坏指数,建立了石结构抗震抗剪能力的模糊安全准则,为研究多层石结构的抗震抗剪可靠性及其在抗震设计中的应用提供了一个合理的方法.     

考虑服役年龄的零件强度-应力可靠性动态建模与仿真

基于强度-应力干涉理论设计的零件,通常由于没有考虑服役时间导致零件疲劳失效.这种静可靠度设计不能正确反应零件在服役过程中可靠度的变化,印使设计一定的安全裕度也往往在服役过程中由于可靠性不满足要求而导致零件失效.充分考虑服役年龄对机械零件强度分布的影响,建立零件强度-应力可靠度动态模型,探讨疲劳失效对零件可靠度的变化;通...     

块状岩体稳定性模糊能度可靠性分析方法

针对岩体工程中的不稳定块体,探讨可动块体沿单结构面滑动与沿双结构面滑动的稳定性分析方法.在此基础上,根据块状岩体稳定性分析力学参数取值所具有的随机性、模糊性与区间性等不确定性,采用三角模糊数表示块状岩体结构面抗剪强度参数取值,进而建立块状岩体可靠性分析之功能函数.利用模糊能度可靠性分析方法对其进行分析,并在探讨可靠性指标求解方法基础上建立了块状岩体稳定性模糊能度可靠性分析方法.通过工程实例分析与计算结果表明本文模型与方法的合理性与可行性.