一种自适应PC-Kriging模型的结构可靠性分析方法

为提高小失效概率及耗时的复杂结构可靠性评估精度和效率,提出了一种基于PC-Kriging(polynomial-chaos-based Kriging)模型与自适应k-means聚类分析相结合的结构可靠性分析方法.PC-Kriging的回归基函数采用稀疏多项式最优截断集合来近似数值模型全局行为,并用Kriging来处理模型输出的局部变化.在基函数的建立上,PC-Kriging采用最小角回归(LAR)计算功能函数可能的多项式基函数集的数量,同时用Akaike信息准则(AIC)来确定最优多项式形式.自适应k-means聚类分析确保每次迭代添加若干个对失效概率贡献较大的样本点.通过两个数值算例分析,结果表明所提出方法在能够保证失效概率估计值的有效性和准确性的同时减小结构功能函数的评估次数.     

基于可靠度的高铁制动机周期预防维修优化研究

针对高铁制动机维修难、维修成本高等问题,建立了周期性预防维修优化模型。首先,基于可靠性理论,以最低成本为目标函数,引入改善因子来描述故障率演化规则;其次,以故障率服从威布尔分布为例,并用Matlab工具进行求解,求得设备最佳预防性维修次数,以及可靠度与成本、可靠度与改善因子间的关系;最终通过算法编程得出的结果验证了该模型在实际中的有效性。     

基础设施PPP项目脆弱性评估方法

为获知一个PPP(public private partnership)项目暴露于外部环境不利影响的程度、抵抗干扰和自我调节恢复的能力,提出一种:PPP项目脆弱性评估方法.将PPP项目看作一个由功能、性能、可盈利性、可维护性、可运营性和可持续性6个维度组成的系统,引入可靠性理论,根据识别出的27个脆弱性影响因素与各维度之间的关系,推导出PPP项目系统可靠性函数,通过评价系统各维度失效程度确定系统的可靠度,计算结果反映了PPP项目脆弱性的大小.将PPP项目脆弱性评估模型应用于某大桥PPP项目脆弱性评估,结果显示该项目具有较大的脆弱性,应加强项目的盈利和可持续性方面的管理.     

威布尔分布下系统全寿命周期成本建模与决策

系统可靠性设计优化与经济性密切相连.针对部件寿命服从威布尔分布的同质部件组成的系统,引入经济的预防性成组维修策略,构建设计费用、制造费用和维修费用函数,从而建立可靠性约束下的系统全寿命周期成本的优化模型.通过与无预防性维修下系统全寿命周期成本模型的比较分析,效用曲线充分验证所建优化模型的经济性和有效性.接着,给出包括系统全寿命周期成本、部件可靠性设计水平和预防性成组维修频率在内的系统设计均衡区间的决策方法.最后,以某大型科学装置的开关系统为例,说明该方法在工程应用上的实效性,为系统工程师开展可靠性设计优化提供系统的思路和方法.     

面向全自动三维扫描系统的多视角三维数据自动配准技术

针对利用高精度转台进行配准模型的顶部和底部与模型进行配准时效果不佳的问题, 提出一种面向全自动三维扫描系统的多视角三维数据自动配准方案. 对待扫描模型, 利用单轴高精度转台获取由不同角度扫描的点云数据, 先使用一种快速简单的方法求解转台中轴, 利用中轴将多片点云拼合得到模型主体; 再通过点云包围盒变换, 完成点云的初始配准, 并通过改进的ICP算法完成点云的精确配准. 实验结果表明, 该方法具有较好的操作性和较高的精度.     

船基靠泊辅助系统的可靠性分析

在简要介绍船基靠泊辅助设备结构组成的基础上,对影响船基靠泊辅助系统可靠性的因素进行了分析,并建立了船基靠泊辅助系统评价指标体系.     

基于模糊GO法的闭环民航运输机防滞刹车系统可靠性分析

对于结构复杂的闭环系统,使用传统FTA方法分析其可靠性较为繁琐。模糊GO法是一种基于GO法并得到改进的系统可靠性计算方法,相比较于FTA方法,模糊GO法更具有逻辑观念,能更精确的表示闭环系统可靠性的不确定性。以模糊GO法为分析基础,结合状态枚举法(以下简称枚举法),对某型闭环民航运输机防滞刹车系统进行可靠性计算,计算结果与FTA计算结果相比较,表明模糊GO法更适用于闭环系统的可靠性分析,为闭环系统可靠性分析提供一种新的思路。     

考虑渗透系数变异性的堤防渗透破坏概率分析方法

堤防对中国人民生命财产安全有着重要的保护作用,目前针对堤防渗流破坏概率分析的研究有较多局限性,存在渗流破坏极限状态方程单一,无法考虑随机因素影响等不足。通过在有限元方法中将渗透系数视为随机变量的手段实现随机渗流分析,针对堤防渗流破坏可能发生的位置及其形式根据土体的受力情况构造渗流破坏极限状态方程,建立了堤防随机渗流计算有限元模型,对比分析了变异系数对堤防渗流场的影响,结合改进的验算点法(JC法)理论进行可靠度分析,结果表明变异系数变大会使得水力梯度标准差增大及局部破坏概率增大。     

利用逻辑扩展计算二终端网络可靠度

利用布尔代数和不交和等方法提出了计算二终端网络可靠度的一个有效算法．运用简单方法将矩阵逻辑扩展中出现的大量的相同矩阵,进行合并,减少了矩阵数,从而有效地减少了运算时间．该算法推广和改进了S.Rai等在文献[1]中给出的计算二终端网络可靠度的算法．     

竞赛机器人中的巡线技术及其实现

让智能机器人在多变的光线与温度环境中沿预定线路行走,在工业生产和学术研究中均有重要意义,笔者阐述了实现该功能的可靠方法.通过讨论关键传感器件的选用、检测原理的合理应用、抗环境光干扰的实现、自适应调整算法及其实现等内容,分析了竞赛机器人的巡线技术.以这些技术思想为主体的竞赛机器人在国内外竞赛中均取得优异成绩,表明所述硬软件方法简洁可靠,对智能机器人的应用研究有一定的参考意义.