【摘要】：隨機參數(shù)機構運動設計是指：在考慮結構件幾何加工誤差、彈性變形、運動副間隙誤差以及隨機載荷等隨機因素的前提下,研究機構的運動規(guī)律,運用穩(wěn)健(優(yōu)化)設計、可靠性(優(yōu)化)設計、可靠性穩(wěn)健(優(yōu)化)設計等新興的設計方法,設計出能夠同時滿足機構性能和運動精度要求的優(yōu)化機構。能夠精確、及時地完成規(guī)定動作(運動)是機構設計的主要目的之一。機構設計參數(shù)的隨機性是大多數(shù)工程實際問題所固有的,而機構所承受的荷載同樣具有隨機變化的性質,這樣就必然導致具有隨機結構參數(shù)的承受隨機載荷的隨機機構系統(tǒng)。因此研究這種隨機機構系統(tǒng)的運動設計問題有著十分重要的意義。 可靠性設計和穩(wěn)健設計是非常先進的設計思想’,由于它們對于提高產(chǎn)品質量和保持產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性方面具有非常重要的作用,因此具有廣闊的應用前景。將它們應用到機構設計中,處理機構運動設計中設計參數(shù)的隨機性問題必將有重大的理論意義和實用價值�？煽啃栽O計利用可靠性理論處理隨機性,而穩(wěn)健設計是使所設計的機構對設計變量的變化不敏感。在考慮隨機參數(shù)的情況下,上述方法都可以有效地提高工程設計水平。然而,這些設計方法總是被獨立的應用在不同的設計階段。因此,將可靠性優(yōu)化設計理論、可靠性靈敏度分析技術和穩(wěn)健設計方法有機地結合在一起,發(fā)展一種機構可靠性穩(wěn)健設計方法是十分必要的。 本論文共分六章,主要研究內容包括： 第1章：緒論。明確了本文的工程背景及選題目的和意義,介紹了可靠性理論的興起、概念及發(fā)展狀況,簡述了可靠性優(yōu)化設計方法的研究進展及其發(fā)展趨勢,闡明了研究穩(wěn)健設計理論與方法的重大意義。 第2章：數(shù)學基礎和可靠性基本理論。本章首先簡要介紹了本文所用的數(shù)學理論與方法,然后詳細地闡述了可靠性設計理論和可靠性優(yōu)化設計方法。 第3章：平面連桿機構運動精度分析。本章綜合考慮機構結構參數(shù)和由載荷的隨機性引起的輸入?yún)?shù)的不確定性,采用矩陣法建立平面連桿機構的運動精度模型 第4章：任意分布參數(shù)機構可靠性優(yōu)化設計。本章提出了一種實用有效的具有任意分布參數(shù)的機構可靠性優(yōu)化設計的數(shù)值方法。采用隨機攝動法、Edgeworth級數(shù)、可靠性設計理論和優(yōu)化設計方法討論了隨機參數(shù)服從任意分布參數(shù)的機構可靠性優(yōu)化設計問題,建立了任意分布參數(shù)的機構可靠性優(yōu)化設計的數(shù)學模型,發(fā)展了可靠性優(yōu)化設計理論。 第5章：機構可靠性穩(wěn)健設計。本章首先將可靠性設計理論與靈敏度分析方法相結合,提出了機構可靠性靈敏度設計的計算方法,給出了可靠性靈敏度的變化規(guī)律,研究了設計參數(shù)的改變對機構可靠性的影響,為機構的可靠性設計提供了理論依據(jù)。然后在可靠性優(yōu)化設計理論、可靠性靈敏度分析和穩(wěn)健設計方法的基礎上,討論了機構可靠性穩(wěn)健設計問題,提出了機構可靠性穩(wěn)健設計的數(shù)值方法,建立了機構可靠性穩(wěn)健設計的數(shù)學模型,把可靠性靈敏度溶入優(yōu)化設計模型之中,將機構可靠性穩(wěn)健設計歸結為滿足可靠性要求的多目標優(yōu)化問題。 本章提出了機構可靠性穩(wěn)健設計的分析方法,拓展了可靠性穩(wěn)健設計方法的應用范圍。在機構的設計中,正確地應用可靠性穩(wěn)健設計的方法,可以使機構在經(jīng)受各種因素的干擾下,都能保持其可靠性的穩(wěn)定,以使機構可靠性對設計參數(shù)的變化不敏感,提高產(chǎn)品的安全可靠性和魯棒穩(wěn)健性。 第6章：結論與展望�？偨Y了本文研究結論,展望了可靠性理論和穩(wěn)健設計方法及其在機構運動設計的應用和發(fā)展前景。
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TH112

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本文編號：2651220