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考虑不确定参数的含间隙柔性机械臂非概率可靠性分析: 2025年; 由于加工制造精度以及空间环境等的影响,空间机械臂的几何参数、材料参数等特征参数的不确定性会降低机械臂系统的运动精度及可靠性.为了研究不确定参数和关节间隙对机械臂动态响应的影响,解决由于空间机械臂实验样本数据不足难以获得精准的概率可靠性的问题.本文建立了含关节间隙和不确定参数的柔性机械臂的动力学模型和非概率可靠性计算方法,首先通过碰撞力模型和状态函数建立关节间隙数学模型,采用假设模态法描述柔性机械臂的变形,并利用Lagrange法建立含关节间隙柔性机械臂确定性动力学模型.在此基础上,考虑系统参数不确定性,将系统的不确定参数描述为区间变量,建立机械臂的不确定性动力学方程,并利用基于Chebyshev多项式的区间算法求解含区间变量的机械臂的动力学方程.针对空间机械臂的运动可靠性问题,构建了极限状态函数,并分别建立了4种非概率可靠性指标.最后,基于提出的不确定性动力学模型和4种非概率可靠性计算方法进行仿真分析,数值仿真结果验证了所提出的动力学模型和非概率可靠性计算方法的有效性,且可能性法相比Monte Carlo方法的计算效率更高,实现了柔性机械臂的动力学响应预示与非概率可靠性分析.; 白争锋牛余新崔乐文赵继俊; 关键词：机械臂关节间隙 CHEBYSHEV 多项式非概率可靠性

基于凸集比例因子和WOA-Kriging模型的重力坝非概率可靠性分析: 2025年; 为了实现在统计资料匮乏时也能进行重力坝的可靠性分析,构建了仅需要不确定参数上下限的重力坝非概率可靠度评估方法。通过内切椭球模型描述了不确定参数的相关关系,引入比例因子将非概率可靠度计算模型转化为有约束的优化问题,利用Kriging模型对于高度非线性函数的适用性拟合重力坝单元功能函数,在此基础上,通过鲸鱼优化算法进行可靠度的寻优。经过实例分析计算,非概率可靠度计算方法与规范法得出的坝段的抗滑稳定均处于可靠状态,两种方法的结论相同,这验证了基于凸集比例因子和WOA-Kriging模型的重力坝非概率可靠度计算方法可以有效分析重力坝的可靠性。; 刘要来王堡生周红波赵二峰李章寅; 关键词：重力坝 KRIGING模型有限元模型

基于广义超椭球模型的结构非概率可靠性指标: 2024年; 非概率凸集合模型仅需获知结构不确定性的范围或界限来度量结构可靠性,因而适用于小样本不确定性结构工程问题.针对广义超椭球模型,对其非概率可靠性度量问题进行了研究.首先,提出了基于广义超椭球模型的简单非概率可靠性指标,定义为结构功能函数的均值与离差之比,并讨论了该可靠性指标的不一致性问题.其次,为克服上述不一致性问题,提出了一种比例因子非概率可靠性指标,定义为不确定域向外扩大或向内收缩时,失效面与不确定域接触的最小比例因子.最后,通过3个工程算例分析验证了所提非概率可靠性指标的有效性和可行性.; 乔心州赵悦童方秀荣刘鹏; 关键词：非概率可靠性

基于改进合成少数类过采样技术的非概率可靠性指标解被引量：1: 2024年; 当结构的功能函数呈现高度非线性、极限状态曲面为多区域的情形时,现有算法无法有效求解非概率可靠性指标,为解决此类问题,将合成少数类过采样技术(SMOTE)进行改进,提出了基于改进SMOTE算法的非概率可靠性指标解法。首先基于非概率可靠性指标的几何意义,将样本分类策略、超球限制策略与标准SMOTE算法相结合,提出了改进SMOTE算法来进一步提升算法在极限状态曲面附近的采样效率;然后结合改进SMOTE算法在标准化空间中高精度的拟合局部极限状态曲面,进而搜索得到非概率可靠性指标;最后给出了基于改进SMOTE算法的非概率可靠性指标解的主要流程。数值算例表明,当极限状态曲面呈现局部闭合、多区域的特点时,改进后的SMOTE算法可以高效地获取位于极限状态曲面附近的样本点,进而高精度地拟合极限状态曲面。将本文方法的计算结果与解析解对比,相对误差远远小于工程中的最大误差限值5%,说明改进SMOTE算法能够较好地处理高度非线性功能函数,验证了所提算法的有效性和实用性。; 张梦陈旭勇彭元林李书雅; 关键词：非概率可靠性指标

考虑状态模糊性的结构非概率可靠性分析被引量：1: 2024年; 在实际工程中,有时很难明确判断结构所处的状态是安全的还是失效的,基于传统二元状态假设进行的非概率可靠性分析忽略了这种模糊性的存在,过于理想化。针对这一问题,以椭球模型量化不确定变量,引入模糊状态假设代替二元状态假设,开展了考虑状态模糊性的结构非概率可靠性分析研究:根据模糊状态假设,对结构所处的状态进行模糊描述,在此基础上结合无差别原则,发展了非概率模糊可靠度作为考虑状态模糊性时结构非概率可靠性的度量,同时开发出相应的Monte Carlo模拟方法对所提非概率模糊可靠度进行求解;为了克服Monte Carlo方法需要大量调用真实模型而导致的求解效率低下的问题,提出了一种基于主动学习Kriging的求解算法,从而建立了一套高效的能够考虑状态模糊性的结构非概率可靠性分析方法,通过算例和工程实例验证了所提可靠性分析方法的工程实用性。; 姜峰李华聪符江锋刘显为; 关键词：非概率可靠性分析

多维平行六面体模型非概率可靠性灵敏度分析: 2024年; 可靠性灵敏度能够反映基本变量分布参数对可靠度的影响程度,为可靠性分析与优化设计提供指导。提出了一种基于多维平行六面体模型的非概率可靠性灵敏度分析方法。首先,给出基本变量域完全位于安全域时采用非概率可靠性指标,而基本变量域与安全域有交集时采用非概率失效度作为可靠性度量的原因。其次,推导结构线性系统的可靠性灵敏度解析式,并进一步探讨所提方法对结构非线性系统的适应性问题。最后,通过3个工程算例验证文中方法有效可行。; 乔心州裴金星刘鹏方秀荣; 关键词：非概率可靠性可靠性指标

非概率可靠性体系下涉及失效准则模糊性问题的综合评估方法研究: 在静力学可靠性评估工作中,通常考虑了观测变量的随机性和模糊性。传统基于概率论的可靠性评估方法往往需要大量的观测数据来拟合随机变量的概率密度函数。而在实际的工程当中,收集满足评估所需的观测数据量是不容易的,甚至有的设计变量...; 姚鹤

某柱塞偶件的结构非概率可靠性分析: 2024年; 某型喷油泵内柱塞偶件易发生卡滞故障,导致柴油机的运行存在重大安全隐患。通过对柱塞偶件建模并分析其工作原理,确定了引起卡滞的重点部位,同时结合有限元仿真分析出故障产生原因是工况下偶件的结构变形。基于区间分析方法建立柱塞偶件结构非概率可靠性模型,针对功能函数构建神经网络代理模型,通过遗传算法求出可靠性指标η。研究结果表明,配合间隙为3μm的原方案对应η为0.97393,结构可能发生失效;若改为3.5μm,η提升为2.3391,结构处于安全状态,其非概率可靠性得到较大提高。该研究对柱塞偶件的设计改良具有一定的参考作用。; 吕星飞段逸凡吕帆张子威聂思佳; 关键词：柱塞偶件有限元分析非概率可靠性区间分析

复合材料压力容器的概率和非概率可靠性设计: 2024年; 考虑复合材料压力容器结构中各参数和载荷的随机性或区间性,利用基于概率的网格法得到其纤维强度发挥系数随机函数的计算表达式。建立了该类压力容器的可靠性分析模型,并分别应用随机因子法和区间因子法导出了纤维强度的均值、标准差和离差的计算表达式,利用概率的和非概率的可靠度计算方法,实现了该类压力容器的概率和非概率的可靠性设计,并考察了结构各不确定性参数的波动对容器厚度设计尺寸的影响。算例结果表明:概率和非概率的可靠性设计结果均可满足安全要求,且比传统的安全系数法结果更为精确与合理;概率方法相比非概率方法,其结果相对误差较小,但计算过程较为复杂。; 林峰王宇; 关键词：复合材料压力容器非概率可靠性

基于极值响应的某翻转输药机构运动精度非概率可靠性分析: 2024年; 翻转输药机构是弹药自动装填系统的重要组成部分,其运动精度可靠性对于确保发射药输送动作的顺利执行至关重要。现有的机构运动精度可靠性研究主要基于输入参数的概率模型,需要通过大量实验样本数据来确定参数的概率分布函数,这对于很多工程实际问题而言成本极高甚至无法实现。然而,将输入变量考虑成非概率区间模型在一定程度上可以规避上述难点,区间模型不要求输入变量,有详细的样本特征,只需要确定输入变量的不确定幅度或者界限,这相对于确定变量的概率分布较为容易。在此基础上,针对机构运动精度可靠性的评估提出了一种基于输入参数非概率区间模型的新型时变可靠性分析方法。该方法旨在机构完整运动时间区间内搜索输出响应区间域的局部极值时刻,并引入非概率可靠性指标来评估和分析局部极值时刻的瞬时运动精度可靠性,由此将时变可靠性问题转化为瞬时可靠性问题。将该方法应用于某翻转输药机构进行可靠性评估,结果表明所提出的非概率时变可靠性分析方法对机构运动精度可靠性分析具有一定指导意义。; 高轩陈龙淼羊柳

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