發(fā)布時(shí)間：2017-06-28 12:10

  本文關(guān)鍵詞：基于證據(jù)理論的機(jī)械可靠性分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：不確定性問題廣泛存在于工程產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造到使用的全生命周期中,單個(gè)的或少數(shù)的不確定性因素對(duì)系統(tǒng)的影響較小,但多個(gè)不確定因素的耦合作用可能會(huì)對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)造成很大影響,因此在設(shè)計(jì)階段有效度量和控制不確定性對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性十分重要。不確定性可認(rèn)為是現(xiàn)有知識(shí)水平和完備知識(shí)水平下對(duì)事物認(rèn)知的差異,不確定性通�？煞譃殡S機(jī)不確定性和認(rèn)知不確定性兩類。概率理論可較好地處理隨機(jī)不確定性,認(rèn)知不確定性的建模理論主要包括可能性理論、模糊集理論、凸模型理論和證據(jù)理論等,其中證據(jù)理論是一種更為一般的認(rèn)知不確定性建模方法,它具有很強(qiáng)的建模和分析能力,在工程領(lǐng)域有著較好的應(yīng)用潛力。目前,基于證據(jù)理論的可靠性評(píng)估及設(shè)計(jì)尚處于初級(jí)階段,仍有一系列技術(shù)難點(diǎn)需要解決,特別是效率問題、混合可靠性問題、優(yōu)化設(shè)計(jì)問題等。本論文針對(duì)上述技術(shù)難點(diǎn)開展了相應(yīng)地研究,其主要工作如下：(1)針對(duì)常規(guī)證據(jù)理論可靠性分析計(jì)算效率較低的問題,提出了一種新型證據(jù)理論可靠性分析方法。首先,針對(duì)證據(jù)理論可靠性分析的特點(diǎn)提出了一種新型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,并構(gòu)建極限狀態(tài)方程的代理模型；其次,基于該代理模型進(jìn)行證據(jù)理論可靠性分析；最后,提出了容差修正策略,對(duì)基于代理模型的證據(jù)理論可靠性分析結(jié)果進(jìn)行精度修正和補(bǔ)償,以獲得精度較高的分析結(jié)果。(2)針對(duì)同時(shí)包含隨機(jī)和認(rèn)知不確定性的混合可靠性問題,提出了一種概率-證據(jù)混合可靠性分析方法。借助證據(jù)變量均勻化手段,將證據(jù)變量轉(zhuǎn)變?yōu)楦怕首兞?并將傳統(tǒng)概率可靠性分析中的最可能失效點(diǎn)概念引入概率-證據(jù)混合可靠性分析模型；然后,基于最可能失效點(diǎn)對(duì)極限狀態(tài)方程進(jìn)行泰勒線性展開,從而可將原問題復(fù)雜的三層嵌套問題轉(zhuǎn)化為雙層嵌套問題,從而進(jìn)行高效混合可靠性分析。(3)針對(duì)基于證據(jù)理論的優(yōu)化設(shè)計(jì)問題,提出了一種基于近似梯度法的證據(jù)理論可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。首先,在沒有搜集額外信息的前提下,提出了一種證據(jù)理論可靠性測度的近似梯度,從而可借助成熟高效的基于梯度的優(yōu)化算法進(jìn)行外層優(yōu)化迭代；其次,對(duì)于內(nèi)層的可靠性評(píng)估過程,不斷隨設(shè)計(jì)點(diǎn)更新約束的代理模型,從而準(zhǔn)確地評(píng)估約束的似真度：最后,通過與經(jīng)典算法對(duì)比可發(fā)現(xiàn)其較好的平衡了優(yōu)化過程的計(jì)算效率和計(jì)算精度。
【關(guān)鍵詞】：結(jié)構(gòu)可靠性 認(rèn)知不確定性 證據(jù)理論 優(yōu)化設(shè)計(jì) 混合可靠性 梯度近似
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB114.3;TH122
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 研究的背景和意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 隨機(jī)可靠性分析12-13
• 1.2.2 證據(jù)理論可靠性分析13-14
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容14-15
• 第2章 證據(jù)理論可靠性分析基本流程15-21
• 2.1 引言15
• 2.2 證據(jù)理論的基本概念15-19
• 2.2.1 識(shí)別框架15
• 2.2.2 基本可信度分配15-16
• 2.2.3 證據(jù)合成法則16-18
• 2.2.4 可信度和似真度18-19
• 2.3 常規(guī)證據(jù)理論可靠性分析19-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第3章 基于容差修正策略的證據(jù)理論可靠性分析方法21-35
• 3.1 引言21
• 3.2 代理模型的構(gòu)建21-23
• 3.3 容差修正策略23-26
• 3.3.1 可靠性誤差分析23-24
• 3.3.2 可靠性分析流程24-26
• 3.4 算例分析26-34
• 3.4.1 解析函數(shù)問題26-29
• 3.4.2 復(fù)合材料懸臂梁結(jié)構(gòu)29-32
• 3.4.3 汽車五自由度半車模型32-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第4章 高效的概率-證據(jù)混合可靠性分析方法35-47
• 4.1 引言35
• 4.2 混合可靠性問題描述35-37
• 4.3 高效的概率-證據(jù)混合可靠性分析37-40
• 4.3.1 證據(jù)變量均勻化37-38
• 4.3.2 搜尋MPP點(diǎn)38-39
• 4.3.3 計(jì)算可靠性區(qū)間39
• 4.3.4 算法流程39-40
• 4.4 算例分析40-46
• 4.4.1 懸臂梁40-42
• 4.4.2 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)42-45
• 4.4.3 汽車保險(xiǎn)杠低速碰撞45-46
• 4.5 本章小結(jié)46-47
• 第5章 基于近似梯度的證據(jù)理論可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法47-61
• 5.1 引言47
• 5.2 基于概率理論的RBDO47-48
• 5.3 基于近似梯度法的EBDO48-53
• 5.3.1 EBDO模型48-49
• 5.3.2 近似梯度的構(gòu)造49-52
• 5.3.3 內(nèi)層約束可靠性的高效評(píng)估52-53
• 5.3.4 算法基本流程53
• 5.4 算例分析53-60
• 5.4.1 懸臂梁的設(shè)計(jì)53-55
• 5.4.2 薄壁壓力容器的設(shè)計(jì)55-58
• 5.4.3 汽車正面碰撞的輕量化設(shè)計(jì)58-60
• 5.5 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論與展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-69
• 致謝69-71
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

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2 侯善芹;復(fù)合材料宏觀性能的統(tǒng)計(jì)特征分析[D];大連理工大學(xué);2006年

  本文關(guān)鍵詞：基于證據(jù)理論的機(jī)械可靠性分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：493806