基于随机极值响应面法的柔性机构可靠性研究
发布时间：2021-06-22 00:57
在柔性机构的运动过程中,存在着变形运动、刚性运动和运动副间隙碰撞运动,这三种运动相互耦合,导致柔性机构的运动为复杂的非线性运动。同时失效模式间存在着模糊性,为了提高可靠性分析的精度,本文以极值响应面法（Extremum Response Surface Method,ERSM）的代理模型技术,结合随机响应面法（Stochastic Response Surface Method,SRSM）、遗传算法（Genetic Algorithm,GA）、自适应模糊神经网络推理算法（adaptive neuro-fuzzy inference system,ANFIS）提出改进极值响应面代理模型方法实现柔性构件与运动副间隙耦合作用下机械系统可靠性分析。主要包括:（1）随机极值响应面法柔性机构可靠性分析。首先,将SRSM与ERSM相结合,建立随机极值响应面法（Stochastic Extremum Response Surface Method,SERSM）模型;然后,建立柔性构件和运动副间隙耦合运动学模型,在此基础上以曲柄滑块为例,计算在[0,T]时域内的运动位移误差,构建具体的SERSM模型,完...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ERSM基本原理
哈尔滨理工大学工学硕士学位论文-15-2.3.3运动副间隙与柔性构件耦合描述对含运动副间隙的机构进行动力学模型描述是十分复杂的，在进行动力学模型建立时，要充分考虑间隙的影响。由于间隙的存在，机构要多引进两个自由度，即：沿X轴水平方向的自由运动和Y轴垂直方向的自由运动。图2-3自由状态间隙模型Fig.2-3Freestatetimegapmodel图2-3为轴与轴承处于自由状态时的间隙模型[40]，首先建立惯性坐标系∑0；然后在轴承与轴质心Oi、Oj处建立动坐标系∑i、∑j。图2-3中，Pi、Pj分别为轴承与轴的圆心点，Si、Sj为轴承和轴的圆心点在动坐标系∑i、∑j中的位置向量，ppijr、r分别为轴承和轴质心在惯性坐标系∑0中的位置向量，ije表示轴与轴承偏心矢量，在惯性坐标系∑0中表示为：ppijijer=r（2-44）其大小表示为：||ijijijTe=ee（2-45）
哈尔滨理工大学工学硕士学位论文-16-图2-4碰撞状态间隙模型Fig.2-4Collisionstategapmodel图2-4为当轴与轴承发生接触碰撞时的间隙模型[40]，其中碰撞深度δ表示为||ij=ec（2-46）式中：c为轴与轴承半径差。含间隙与柔性构件耦合机构约束形式包括运动和力约束，运动形式包括自由运动和接触碰撞，当机构间隙处产生碰撞力时，碰撞力不能直接作为系统的内力来处理，应该作为系统的力约束来处理，用表示该碰撞力。引入阶跃函数u()，其表达式为：()0010u=，，（2-47）当构件间隙发生接触碰撞时，碰撞力Fc可写成()()cntF=uF+F（2-48）式中：Fn为碰撞点处的法向力，其表达式为：()()12122431134ppjineijrrFce=++（2-49）式中：ec为恢复函数；12、为中间量
本文编号：3241787
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ERSM基本原理
哈尔滨理工大学工学硕士学位论文-15-2.3.3运动副间隙与柔性构件耦合描述对含运动副间隙的机构进行动力学模型描述是十分复杂的，在进行动力学模型建立时，要充分考虑间隙的影响。由于间隙的存在，机构要多引进两个自由度，即：沿X轴水平方向的自由运动和Y轴垂直方向的自由运动。图2-3自由状态间隙模型Fig.2-3Freestatetimegapmodel图2-3为轴与轴承处于自由状态时的间隙模型[40]，首先建立惯性坐标系∑0；然后在轴承与轴质心Oi、Oj处建立动坐标系∑i、∑j。图2-3中，Pi、Pj分别为轴承与轴的圆心点，Si、Sj为轴承和轴的圆心点在动坐标系∑i、∑j中的位置向量，ppijr、r分别为轴承和轴质心在惯性坐标系∑0中的位置向量，ije表示轴与轴承偏心矢量，在惯性坐标系∑0中表示为：ppijijer=r（2-44）其大小表示为：||ijijijTe=ee（2-45）
哈尔滨理工大学工学硕士学位论文-16-图2-4碰撞状态间隙模型Fig.2-4Collisionstategapmodel图2-4为当轴与轴承发生接触碰撞时的间隙模型[40]，其中碰撞深度δ表示为||ij=ec（2-46）式中：c为轴与轴承半径差。含间隙与柔性构件耦合机构约束形式包括运动和力约束，运动形式包括自由运动和接触碰撞，当机构间隙处产生碰撞力时，碰撞力不能直接作为系统的内力来处理，应该作为系统的力约束来处理，用表示该碰撞力。引入阶跃函数u()，其表达式为：()0010u=，，（2-47）当构件间隙发生接触碰撞时，碰撞力Fc可写成()()cntF=uF+F（2-48）式中：Fn为碰撞点处的法向力，其表达式为：()()12122431134ppjineijrrFce=++（2-49）式中：ec为恢复函数；12、为中间量
本文编号：3241787
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