基于当量概率密度函数的模糊可靠性分析方法

实际工程中,结构系统的属性以及所受外载荷常常具有随机性和模糊性的特点。对于功能函数中含有模糊分布参数(FDP)的随机变量问题,如何准确且简便地评估其可靠性,是十分重要的。依据随机性和模糊性的基本概念,提出了当量概率密度函数的模糊可靠性分析方法。以FDP的隶属函数为基础,构造FDP的先验分布,应用Bayes理论,得到含有FDP随机变量的当量概率密度函数,并推导出具有常用隶属函数的FDP随机变量的数学期望和方差。这样就把含有FDP的随机变量处理成常规随机变量,进而可以应用传统的可靠性方法来分析结构的可靠性。本文所提方法解决了功能函数中含有多个FDP的随机变量时,模糊概率计算困难的问题。最后通过算例,与常用的模糊概率的可靠性分析方法进行比较,来验证本文算法的有效性。     

模糊逻辑PIO探测器中的隶属函数构建

 驾驶员诱发振荡（PIO）是一类驾驶员不希望出现的人机耦合(APC)现象。探测器可根据飞机飞行数据识别是否有PIO发生。设计模糊逻辑探测器模型用于PIO探测关键在于模糊变量的选取与模糊推理的设计,模糊变量是由若干隶属函数描述的。根据对发生PIO时驾驶员的操纵与飞机运动特点的分析与总结,以及选取的特征参数的变化范围,对模型中的隶属函数进行设计,并对隶属函数的适应性和对识别结果的影响进行了分析。PIO数据的识别结果表明通过这种设计方法得到的模型可以用于PIO探测。     

基于领域专家知识的发动机模糊可靠性分配方法

提出了一种基于多领域专家知识的发动机模糊可靠性分配方法,以降低决策者主观偏好以及分配过程中模糊和不确定因素对分配结果的影响.基于对影响发动机可靠性因素的分析,建立了发动机模糊可靠性分配的数学模型,并以三角模糊数代替常规层次分析法中的标度,提出了一种模糊评判矩阵方法来确定影响可靠性因素的权重.在可靠性分配过程中,充分考虑多领域专家的意见和产品开发过程的风险性.以应用实例对提出方法的有效可行性进行了验证.      

相关变量模糊可靠性灵敏度分析的线抽样方法

 依据失效域具有模糊性时模糊失效概率的定义,提出了相关变量模糊可靠性灵敏度的分析方法。针对线性功能函数、正态基本变量和正态型隶属函数情况,推导了相关变量的模糊可靠性灵敏度计算的解析表达式。对于工程中的一般情况,给出了可靠性灵敏度分析的数字模拟方法。尽管数字模拟法适用范围广,但该方法的效率较低,尤其是针对高维和小失效概率问题。为了解决数字模拟方法效率低的问题,提出了相关变量模糊可靠性灵敏度分析的线抽样方法。通过离散模糊失效概率积分区域,建立了相关变量模糊可靠性灵敏度与离散区域随机可靠性灵敏度的关系,进而可以利用相关变量随机可靠性灵敏度分析的线抽样方法求得模糊可靠性灵敏度。相关变量模糊可靠性灵敏度分析线抽样方法的基本原理、计算公式及实现步骤被详细给出,文中算例充分验证了其精度高、收敛快及适用于高维和小失效概率等优点。     

基于隶属函数的装配协调顺序优化方法

面向装配现场,充分利用专家的经验和知识,解决集成装配工装和产品的装配协调顺序优化问题,提出一种基于隶属函数的装配协调顺序优化方法。该方法设置7级评价标准,在两两装配协调顺序对比的情况下采用优先关系排序法通过专家给对象打分;计算总分并求出优先选择比,形成模糊优先关系矩阵;最后,采用平均算法求得每条装配协调顺序的隶属度,形成隶属函数,隶属度最大的即为最优的装配协调顺序。并以某型飞机机翼为例进行了验证。     

结构强度的模糊可靠性分析与计算

简述了模糊可靠性理论、有关定义并探讨了该理论在结构强度设计中的应用方法,最后以航天器复合材料舱段结构为例,把蒙特卡罗法和模糊可靠性理论结合起来,进行模糊随机可靠性分析和计算。     

模糊可靠性理论中的基本概念

经典可靠性理论以概率假设和二态假设为基础,在许多情况下是不可接受的,需要以可能性假设和模糊状态假设分別替代。模糊可靠性理论或者基于概率假设和模糊状态假设,或者基于可能性假设和二态假设,或者基于可能性假设和模糊状态假设,从而有3种不同的形式:率模(Profust)可靠性理论、能双(Posbist)可靠性理论和能模(Posfust)可靠性理论。本文概述了率模可靠性理论和能双可靠性理论中的基本概念,并介绍一个简单实用的模糊软件可靠性模型,最后展望模糊可靠性研究的未来趋势。     

电压模糊控制器的设计

讨论了某电压模糊控制器的设计步骤,采用查表控制方法来实现模糊控制,即输入量的模糊化、模糊规则推理和输出量的反模糊化都通过查表实现.建立了模糊控制查询表,供模糊控制器在线查询,系统响应速度较快,具有较好的控制效果.     

基于模糊优化方法蜗杆减速器传动的设计

目的将模糊优化设计方法运用于蜗杆传动的设计中;方法以圆柱蜗杆传动的蜗杆齿数、模数和直径系数作为设计变量,并以蜗轮有色金属齿圈体积最小作为设计目标函数,采用离散消元法进行求解;结果建立蜗杆传动模糊优化的数学模型,得到最优解;结论与常规设计方案相比,齿圈体积下降52.36%,在生产实际中,能够提高蜗杆传动的使用价值和社会经济效益。     

基于模糊失效的转轴振动可靠性评估

转轴振动可靠性计算中存在着大量的模糊信息,如何通过这些模糊信息获得模糊安全事件--不发生共振的隶属函数,是计算模糊共振可靠度的关键.文中将共振区域模糊化,构建了转轴振动的模糊共振区域及相应的隶属函数,并将其应用于转轴的振动可靠性计算,得到了合理的计算结果.研究与实践均表明,将模糊方法引入转轴乃至其它机件的振动可靠性评估和设计是可行的.     

模糊随机可靠性综合方法在涡轮盘可靠性分析中的应用

提出了模糊随机可靠性分析的近似解析和数字模拟综合方法,基于模糊变量的等价随机化变换,可以方便地得到模糊随机失效概率的计算公式,并建立了模糊随机可靠性分析的一次二阶矩法。定义了同时考虑基本变量和状态都含有模糊随机双重不确定性的可靠度指标,探讨了多个模式情况下模糊随机可靠性分析方法。所提出的方法被用于发动机涡轮盘的应力、应变和低周疲劳寿命模糊随机可靠性分析,证明了该方法是可行的。     

确定航向陀螺定期检测周期的模糊数学方法

阐述了运用模糊数学的方法,建立航空航向陀螺的参数模糊可靠度模型,介绍了通过此模型确定航空航向陀螺定期检测周期的应用实例。     

分布参数为模糊变量的结构体系模糊可靠性分析方法及应用

 随机模型的分布参数是由随机试验结果进行统计推断而得出的,往往难以准确预知,将其描述为模糊变量是可行的。将模糊数学理论与可靠性分析相结合,对分布参数为模糊变量的结构体系模糊可靠性进行了分析,具体推导了两种失效模式间的模糊相关系数和二阶联合模糊失效概率的求解公式,求出了失效模式间不相关和相关两种情况下,结构体系模糊失效概率在各λ水平截集下的区间解,估算出了结构体系的模糊失效概率,并对加筋板结构的模糊可靠性进行了分析。通过算例表明该方法更符合工程实际,是有效可行的。     

基于模糊贝叶斯的导弹武器系统可靠性和可用性分析

综合考虑了装备、保障系统、管理和人员、保障方案等要素,提出了一种基于模糊贝叶斯的导弹武器系统可靠性和可用性分析方法,将先验信息和样本数据有效融合,采用模糊随机变量来处理数据的不确定。通过算例分析,验证了模型的有效性。结论表明,该方法所得的评估结果符合装备的实际情况。     

模糊随机可靠性灵敏度分析方法

 依据模糊随机可靠性灵敏度的基本概念,提出了模糊随机可靠性灵敏度分析的通用数字模拟法,推导了模糊随机可靠性灵敏度数字模拟解的方差和变异系数的计算公式。当模糊变量的隶属函数为正态型时,可以将模糊随机可靠性灵敏度转化为随机可靠性灵敏度,并利用复合函数求导法则求解模糊随机失效概率对正态型隶属函数分布参数的灵敏度。对于工程中常用的对称三角型隶属函数,提出了两种近似等价正态化变换基础上的模糊随机可靠性灵敏度分析方法,这两种将对称三角型隶属函数近似等价为正态型的方法分别是“3σ规则”法和“最大最小”法。算例结果表明：由于“最大最小”法比“3σ规则”法所得的等价正态隶属函数能在形状上更好地近似对称三角型隶属函数,因而“最大最小”变换法更适用于对称三角型隶属函数情况下模糊随机可靠性灵敏度的近似计算。     

航空发动机可靠性目标值的模糊决策

由于航空发动机研制初期数据缺乏,采用传统的方法往往很难合理地确定航空发动机可靠性的目标值,而运用模糊决策理论对其进行模糊决策不失为可行的方法之一。为此,给出了航空发动机可靠性目标值模糊决策的基本方法,并且研究了具体的应用方法。     

结构系统可靠性及可靠性灵敏度分析的改进子集模拟法

在再生自适应子集模拟(RASS)法的基础上,提出了一种改进的再生自适应子集模拟(MRASS)法以用于结构系统的可靠性及可靠性灵敏度分析。MRASS法继承了RASS法中马尔可夫链再生、延迟拒绝、自适应马尔可夫过程及分量各自采样等优点,并改进了自适应采样过程。MRASS法通过对产生的样本点的接受率与最佳接受率进行比较,有针对性地寻找合适的建议分布方差,提高了抽样的效率。工程算例的数值结果表明:MRASS法相比于RASS法及传统的子集模拟(SS)法,在处理具有高维随机变量、小失效概率及高度非线性特点的结构系统时,有更好的适应性、稳健性及精度。     

一种包含模糊与区间的统一混合可靠性模型

采用不同的数学工具描述设计变量不确定性时形成了现有的三种结构可靠性分析方法,分别为概率方法、非概率方法以及混合方法。单一的概率可靠性模型发展已经比较成熟,单一的非概率可靠性模型也有不少学者研究。然而尚没有建立包含概率、模糊、非概率的统一混合可靠性模型。本文先把模糊变量隶属函数转化为具有概率密度函数性质的函数,并结合区间可靠性度量获得统一混合可靠性模型。分析结果表明本文提出的混合可靠性模型计算方法可以有效的处理设计变量的不同客观事实。