可靠性高精度通用计算方法研究及应用
发布时间：2021-07-21 08:27
机械产品的可靠性高低直接影响其竞争力,高可靠性是当前机械产品的应有之义。对产品进行可靠性分析需要有效的可靠性计算方法,虽然现有很多可靠性计算方法在结构可靠性分析中得到了广泛的应用,但大多数方法仍然面临着计算精度不足的缺陷,而且其计算精度能够达到何种程度也难以确定。为解决可靠性计算精度的难题,该文给出了一种新的可靠性计算方法。主要研究内容如下:1.在可靠性理论和现有可靠性计算方法的基础上提出了可靠性高精度计算方法。通过划分样本空间为若干两两不相交的子样本空间,利用子样本空间与失效区的交,得到若干两两不相交的子失效区。引入随机变量,通过计算子样本空间概率和条件概率,得到子失效区概率。将这些子失效区概率相加,完成整个失效区概率的计算。为满足给定的计算精度要求,给出了误差控制方法。2.对该方法计算结构失效概率的准确性进行了验证。根据线性功能函数可靠性计算与标准正态分布积分的关系,通过计算单失效模式线性功能函数失效概率和两失效模式线性功能函数联合失效概率,给出了一维和二维标准正态分布积分的计算方法。给出算例,验证了该方法计算标准正态分布积分的正确性,说明了本文方法计算结构失效概率能够获得高精度的...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
可靠性指数的几何意义Fig2.1Geometricmeaningofreliabilityindex
图 2.2 三失效模式系统失效区示意图atic diagram of the failure domain of a system with three fa影部分为各失效模式对应的失效区。1g ( X )，2g 失效模式 2 和失效模式 3 的结构功能函数。1 ，3g ( X )对应的可靠性指数。有 m 个失效模式。对于串联系统，若系统可靠，没有出现，此时，整个系统的安全事件wE 可表示w 1 2mE E E E失效，整个系统的失效事件wE 可表示为w 1 2mE E E E统中任意一个失效模式发生，则系统失效。这种可表示为1 21 21 2 1 2( )( , , , )d d dnmX X X n nE E E f x x x x x x 2 , , )nx x 为各设计变量的联合概率密度函数。的失效概率可表示为
1 21 21 2 1 2( )( , , , )d d dnmf X X X n E E EP f x x x x x 系统还是并联系统，其系统可靠性的计算，核心失效概率为各失效模式均发生时的概率。其中，元的失效概率和联合失效概率得到，并联系统失章验证本文方法的正确性时，对具有线性功能函的计算，即两个失效模式并联系统的联合失效概度计算方法的原理基本设计变量的结构可靠性计算为例，阐述所提设计变量相互独立且服从正态分布，对于不服从通过文献[12]中的方法进行正态化处理。变量1X 和2X 按式(2.12)进行标准化处理后，极限。在标准正态坐标系下，极限状态线可能为任意区和安全区，如图 2.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effect of 2D spatial variability on slope reliability: A simplified FORM analysis[J]. Jian Ji,Chunshun Zhang,Yufeng Gao,Jayantha Kodikara. Geoscience Frontiers. 2018(06)
[2]结构可靠性响应面法的改进遗传算法计算[J]. 方永锋,陈建军. 应用力学学报. 2017(05)
[3]基于广义Lambda分布逼近的结构可靠度计算方法[J]. 范兴朗,董玲珑,吴熙. 计算力学学报. 2017(04)
[4]基于多分布响应面算法的火炮方向机齿轮传动误差可靠性分析[J]. 白亚莉,张毅,冀敏,刘文强. 中国机械工程. 2017(13)
[5]基于四阶矩法车削颤振可靠性研究[J]. 刘宇,李天翔,刘阔,张义民. 机械工程学报. 2016(20)
[6]基于降维算法的结构可靠性分析[J]. 孟广伟,冯昕宇,周立明,李锋. 吉林大学学报(工学版). 2017(01)
[7]基于最小割集理论的可靠性计算精度提高方法[J]. 董玉革,陆海涛,郭彪. 机械工程学报. 2013(20)
[8]基于单变量分析的自适应响应面法[J]. 韩枫,李正良,范文亮. 工程力学. 2012(12)
[9]结构凸集—概率混合可靠性分析的新方法[J]. 李昆锋,杨自春,孙文彩. 机械工程学报. 2012(14)
[10]基于鞍点估计及其改进法的可靠性灵敏度分析[J]. 宋述芳,吕震宙. 力学学报. 2011(01)
本文编号：3294678
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
可靠性指数的几何意义Fig2.1Geometricmeaningofreliabilityindex
图 2.2 三失效模式系统失效区示意图atic diagram of the failure domain of a system with three fa影部分为各失效模式对应的失效区。1g ( X )，2g 失效模式 2 和失效模式 3 的结构功能函数。1 ，3g ( X )对应的可靠性指数。有 m 个失效模式。对于串联系统，若系统可靠，没有出现，此时，整个系统的安全事件wE 可表示w 1 2mE E E E失效，整个系统的失效事件wE 可表示为w 1 2mE E E E统中任意一个失效模式发生，则系统失效。这种可表示为1 21 21 2 1 2( )( , , , )d d dnmX X X n nE E E f x x x x x x 2 , , )nx x 为各设计变量的联合概率密度函数。的失效概率可表示为
1 21 21 2 1 2( )( , , , )d d dnmf X X X n E E EP f x x x x x 系统还是并联系统，其系统可靠性的计算，核心失效概率为各失效模式均发生时的概率。其中，元的失效概率和联合失效概率得到，并联系统失章验证本文方法的正确性时，对具有线性功能函的计算，即两个失效模式并联系统的联合失效概度计算方法的原理基本设计变量的结构可靠性计算为例，阐述所提设计变量相互独立且服从正态分布，对于不服从通过文献[12]中的方法进行正态化处理。变量1X 和2X 按式(2.12)进行标准化处理后，极限。在标准正态坐标系下，极限状态线可能为任意区和安全区，如图 2.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effect of 2D spatial variability on slope reliability: A simplified FORM analysis[J]. Jian Ji,Chunshun Zhang,Yufeng Gao,Jayantha Kodikara. Geoscience Frontiers. 2018(06)
[2]结构可靠性响应面法的改进遗传算法计算[J]. 方永锋,陈建军. 应用力学学报. 2017(05)
[3]基于广义Lambda分布逼近的结构可靠度计算方法[J]. 范兴朗,董玲珑,吴熙. 计算力学学报. 2017(04)
[4]基于多分布响应面算法的火炮方向机齿轮传动误差可靠性分析[J]. 白亚莉,张毅,冀敏,刘文强. 中国机械工程. 2017(13)
[5]基于四阶矩法车削颤振可靠性研究[J]. 刘宇,李天翔,刘阔,张义民. 机械工程学报. 2016(20)
[6]基于降维算法的结构可靠性分析[J]. 孟广伟,冯昕宇,周立明,李锋. 吉林大学学报(工学版). 2017(01)
[7]基于最小割集理论的可靠性计算精度提高方法[J]. 董玉革,陆海涛,郭彪. 机械工程学报. 2013(20)
[8]基于单变量分析的自适应响应面法[J]. 韩枫,李正良,范文亮. 工程力学. 2012(12)
[9]结构凸集—概率混合可靠性分析的新方法[J]. 李昆锋,杨自春,孙文彩. 机械工程学报. 2012(14)
[10]基于鞍点估计及其改进法的可靠性灵敏度分析[J]. 宋述芳,吕震宙. 力学学报. 2011(01)
本文编号：3294678
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