动态系统元器件失效率的矩独立重要性测度分析

针对不确定性元器件失效率对动态系统失效概率影响程度的度量问题,研究了动态系统元器件失效率的重要性分析方法。分析了不确定性情况下动态系统失效概率的特点;依据Borgonovo的矩独立灵敏度分析思想,提出了两种新的矩独立不确定性重要性测度,给出了基于蒙特卡罗数值仿真的一般求解方法,分别用来分析系统工作时间给定和在区间变化两种情况下元器件失效率不确定对系统失效概率分布函数的贡献程度;建立了重要性测度的高效算法,通过稀疏网格积分技术将多元函数的积分问题转化成一元函数积分的张量积组合,通过Edgeworth级数方法将响应量分布函数的求解问题转化为基于其前四阶矩的失效概率估计,从而有效降低了功能函数的调用次数,提高了重要性测度的求解效率。最后,通过两个算例验证了所提方法的合理性和算法的高效性。     

某型飞机局部机身结构可靠性分析

阐述了利用有限元分析结果进行结构静强度可靠性分析的一种方法。利用工程上较为成熟的一次二阶矩法计算结构单元可靠度，用数值积分法求主要失效模式间的二阶共失效概率，然后采用0Ditlevse的二阶窄边界法计算结构体系的失效概率，最终计算结果与实际相吻合     

钢筋砼柱在随机荷载下的可靠性分析

本文利用可靠度理论的概率公式，并在结构失效概率计算技术的基础上，探讨了承受多种连续可变作用荷载过程的钢筋混凝土桩失效概率的计算技术，其具体方法是采用分段连续线性化极限状态方程，对非线性问题进行简化，这种方法可减少砼结构非线性分析的计算工作。     

二维边坡通用可靠性分析(英文)

通常应用可靠指标法分析二维边坡可靠性时，需要根据不同的条分法，按照不同的思路构造相应的功能函数进行分析，因而使得边坡可靠性的计算结果受到人为因素的影响。此外，该方法分析和推导的工作量相当大，迄今为止，只适合于垂直条分法。本文研究了以二维边坡稳定分析的Ｓａｒｍａ方法。Ｓａｒｍａ提出用一种虚拟的水平加速度来度量边坡的稳定性。本文导出了适合几种常用条分法的Ｓａｒｍａ加速度的一般表达式。根据Ｓａｒｍａ加速度的特点，可将其作为功能函数，由此得到的二维边坡可靠性分析方法具有通用性，并且适合于任何形式的条块划分。这样，可以方便地比较采用不同的条分法时对边坡可靠性的影响。本文在四种常用的条分法下计算了一个简单的算例。边坡材料的粘性系数和摩擦角被假定为随机变量。令每一随机变量的变异系数单独变化时，计算边坡的可靠性指标。结果表明，本文方法能很好地反映不同条分法之间的内在关系。通过改变边坡的条块形状，可以发现，本文的可靠性分析与以往基于Ｓａｒｍａ法的稳定性分析结果之间存在一致性。     

基于线弹簧模型的焊接结构断裂可靠性分析

将表面裂纹断裂分析的线弹簧模型法与重要抽样法相结合,提出了一种可进行焊接结构断裂可靠性分析的新方法.采用该方法对典型焊接平板的断裂可靠性进行了分析,分析过程中考虑了材料特性、外载荷、焊接残余应力、裂纹尺寸等参数的不确定性,给出了结构的失效概率以及各随机变量的可靠性灵敏度,算例表明,断裂韧度KIC对结构可靠性影响最大,外...     

一种基于可靠性分析的结构优化方法

本文用结构分析的有限元法求得超静定构架结构元件的内力,并用結构刚度矩阵的奇异性来判定结构是否失效。提出了系统地形成结构失效模式中确认主要失效模式的一种新方法。再根据确认的主要失效模式求得超静定构架结构失效概率的上下限。在此基础上,用随机方向法进行了基于可靠性分析的构架结构的优化设计。数值例题说明本文提出的方法是有效的。     

不完全概率信息的螺旋管簧的可靠性鲁棒设计

将可靠性优化设计理论、可靠性灵敏度分析技术与鲁棒设计方法相结合,讨论了具有不完全概率信息的螺旋管簧的可靠性鲁棒设计问题,提出了可靠性鲁棒设计的计算方法。把可靠性灵敏度溶入可靠性优化设计模型之中,将可靠性鲁棒设计归结为满足可靠性要求的多目标优化问题。     

复杂电气系统可靠性的数字仿真

针对复杂电气系统的可靠性问题进行了数字仿真研究。提出了以网络最小路为基础的直接数字仿真方法，它的特点在于不仅可以求出系统可靠性的点估计值，还可以得到统计值的分布函数。这种方法直接根据系统的可靠性网络，建立各最小路失效时间的随机样本，并获得系统的失效时间样本，经过Ｎ次仿真后进一步求出系统的指标。另外，这种直接数字仿真方法概念清楚，仿真过程容易实现     

结构系统静强度可靠性分析理论与算法

提出了适用于大中型结构自动化可靠性分析的全局临界强度分枝-约界准则和相应的算法,证明了所提算法在一级和多级搜索纵深的条件下可严格确保不遗漏主要失效模式。采用全局分枝-约界法,对系统可靠性分析中一些重要问题进行了较为系统的分析研究,提出了伪失效模式和虚拟极限状态等新的理论概念。     

2D-C/SiC复合材料螺栓连接结构可靠性分析

耐高温C/SiC陶瓷基复合材料因加工制造的复杂工艺,其性能参数存在明显的分散性。为了提高复合材料螺栓连接结构的可靠性建模精度,采用渐进损伤分析方法进行强度分析,采用不含交叉项二次响应面函数进行可靠性分析。采用改进的Hashin失效准则与Ye分层失效准则进行渐进损伤分析,分别对结构纤维与基体采用不同的刚度损伤模型,通过有限元仿真获得螺栓连接结构的拉伸极限承载能力,与试验值之间相对误差较小。将2D-C/SiC复合材料的刚度性能参数与强度参数作为随机变量,采用响应面法拟合结构功能函数,通过分析得到结构在拉伸载荷下的失效概率函数,并分析了各材料力学性能参数的灵敏度,发现面内剪切强度对结构可靠性影响较大。     

货舱门锁机构系统磨损可靠性分析和评估

对Ｙ８Ｃ货舱门锁机构系统的失效模式进行了分析，指出了引起锁机构失效的主要原因是各部件之间的磨损。根据货舱门锁机构的工作原理，建立了分析和评估锁机构磨损可靠性的数学模型，导出了锁机构的磨损失效判据，给出了货舱门锁机构系统磨损可靠性分析和评估的一般方法。根据Ｙ８Ｃ货舱门锁机构的磨损可靠度函数。最后，提出了货舱门锁机构系统可靠性增长的有效途径。     

基于多源数据融合的翼型表面压强精细化重构方法

在风洞试验模型表面布置测压孔是获得表面压力分布的重要手段，但受限于空间位置和试验成本，通常难以在复杂模型表面布置足量的测压孔获得完整的表面压力分布信息，直接积分获得的升力和力矩精度不足，因此提出了一种融合稀疏的风洞试验数据和数值计算（CFD）数据的方法，通过较少的风洞测压试验数据获得高精度的压力分布。首先通过本征正交分解技术提取数值计算数据的压力分布低维特征（POD基函数），然后利用稀疏的试验测压数据，通过压缩感知算法获得基函数的坐标，最后将坐标转化到物理空间重构出压力分布。利用定常固定翼型变状态以及变几何变来流状态算例验证该方法的精度，重构结果均能精确匹配试验结果。该重构方法可在一定程度上解决空间受限稀疏观测条件下的分布载荷精细化重构难题。     

压杆稳定可靠性稳健设计

将稳定可靠性优化理论、稳定可靠性灵敏度技术与稳健设计方法相结合,讨论压杆稳定可靠性稳健设计问题,提出了稳定可靠性稳健设计的计算方法。把可靠性灵敏度溶入可靠性优化设计模型之中,将可靠性稳健设计归结为满足可靠性要求的多目标优化问题。数值算例表明所提数值计算方法是一种非常方便和实用的可靠性稳健设计方法。     

基于可靠性的弹性折叠机构设计优化方法研究

描述了基于可靠性的弹性折叠机构设计优化方法。采用特征造型方法建立了弹性折叠机构几何模型,CAD二次开发技术实现了折叠机构模型的参数化自动建模;考虑折叠机构几何参数不确定性,建立了折叠机构可靠性动态分析模型;基于功能函数的极小变换法将机构动态可靠性分析问题简化为静态问题;采用一次二阶矩法分析了机构折叠时间、最大应力和机构寿命的可靠度;以折叠机构几何参数为设计变量,采用修正的可行方向法驱动优化使折叠机构质量最轻且寿命更长。数值分析结果显示功能函数的极小变换法将机构动态可靠性分析简化为静态可靠性分析,可以在保证分析精度的前提下,提高可靠性分析效率;同时与传统优化方法比较表明,可靠性优化设计方法可以通过牺牲部分优化目标性能换取优化设计结果可靠性的提高。     

不维修系统功能状态可靠性研究

不维修系统指的是在任务期间发生故障时不采取维修活动的那些系统，飞机整体及其各功能系统可视为不维修系统。本文从组成系统各单元故障模式发生的概率出发，详细研究了基于故障模式影响后果的系统功能状态的可靠性问题，给出了求解不维修系统各功能状态概率的一般方法，提出了适用于多态功能系统分析的拟割集法，说明了拟割集的求解步骤，提出了不完全故障树的概念，说明了不完全故障树与传统的二态故障树的区别；引入模糊集理论，建立了考虑各功能状态影响的可靠性综合评估模型。文中提出的方法适用于多态系统或功能退化系统的可靠性分析与研究。     

A321飞机胎压指示系统旋转机构可靠性分析

文章首先从飞机安全性及经济性的角度提出了针对A321飞机胎压指示系统旋转机构可靠性分析的必要性,并对该部件系统原理及故障现象进行了简述。基于维修现场的失效数据,使用可靠性分析软件WEIBULL++完成标准化尺度评价点的拟合率计算,从而确定样本数据总体分布类型。随后利用非线性秩回归(NLRR)方法估算出寿命分布函数的相关参数及特征方程,通过平均故障间隔时间与实际拆换情况的对比,为维修决策提供必要的理论依据。     

用于C~3系统的可靠性模型和联系统

C~3系统的工作状态实际上有多种取值,仅用正常与失效两种状态的概率来描述其可靠性是不够的。因此它的模型不是“k/n系统”,而是“和联系统”,其可靠性,需按实际工作状态的特点进行描述而不用纯概率的可靠度进行描述。按此模型,可用模块框图的一般方法对含有C~3子系统的大系统进行可靠性预计、评估和优化设计。本文实例中,利用任务完成率R的概念,成功地算出了遥测地面系统接收站的最佳布局。     

基于多点优化法进行可靠性数据折算

为了将非成败型试验数据折算为成败型数据,在分析现有方法局限性的基础上提出多点优化法。该方法于原始置信分布上选取多个折算控制点,并取这些位置点上的误差平方和作为目标函数,进而利用优化算法求解获得折算后的成败型数据和置信分布。该方法没有现有方法的局限性,是一种普遍适用的折算方法。算例表明,该方法较其他现有方法,如二阶矩法,点估计下限法,两点法以及近似优化两点法等,在应用范围、折算精度和计算量方面具有明显的优势,是一种简单而行之有效的折算方法。     

多随机变量的桁架结构系统的可靠性分析及优化设计

针对桁架结构系统，采用随机有限元法（SFEM）计算结构系统的响应量，考虑内力重新分配，建立失效模式的安全余量方程，用验算点法计算失效模式安全余量的可靠性指标，用改进的分枝限界法，寻找主要失效模式，通过对主要失效模式方程线性化研究，计算失效模式安全余量之间的相关系数，寻找主要失效模式，通过对主要失效模式方程线性化研究，计算失效模式安全余量之间的相关系数，最后用PNET法计算出结构系统的失效概率，同时给出多随机变量的结构系统可靠度的敏度表达式，采用最佳矢量法，求解了大型桁架结构系统基于可靠性指标约束下的最小重量的优化设计问题，最后，给出了实际算例，计算结果表明；采用随机有限元法能更好地考虑结构系统的多个随机变量对系统可靠性产生的影响；所采用的可靠性分析方法和优化方法是有效的。     

二维非线性离散声子晶体色散摄动分析

弹性波在声子晶体中的传播方式可由其色散关系决定，从二维无限周期结构的波动方程出发，通过引入Bloch理论与小参数摄动展开法，提出了一种分析非线性离散型声子晶体色散关系的一阶近似摄动法。得到了一阶近似的色散关系与频散曲线，以分析不同方向上的阻抗配置与非线性系数对频散及群速度的影响。分别以二维单原子网格、二维双原子二自由度网格和二维双原子四自由度网格为例，得到了它们的一阶频散曲线，色散结果显示带隙及传播方向与波幅相关。同时结合数值积分解验证了其在有限波幅谐波激励下解的精度。