平面軌跡機(jī)構(gòu)的時(shí)變可靠性分析
本文關(guān)鍵詞:平面軌跡機(jī)構(gòu)的時(shí)變可靠性分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)時(shí)變(區(qū)間)可靠度用以度量機(jī)構(gòu)在指定運(yùn)動(dòng)區(qū)間上的滿足運(yùn)動(dòng)要求的概率,該類可靠度反映了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的總體效應(yīng),其實(shí)質(zhì)為機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)可靠度。就機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度可靠性而言,目前大多方法屬于點(diǎn)可靠度分析方法,點(diǎn)可靠度只是提供了某一瞬時(shí)時(shí)間點(diǎn)上機(jī)構(gòu)實(shí)際運(yùn)動(dòng)輸出滿足期望運(yùn)動(dòng)輸出或?qū)崿F(xiàn)預(yù)定功能的可能性,它只提供了機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)區(qū)間上可靠性的局部信息。時(shí)變可靠度能夠提供運(yùn)動(dòng)區(qū)間上全部的可靠度信息,便于實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)管理和概率壽命預(yù)測。顯然,從整個(gè)運(yùn)動(dòng)區(qū)間來考察機(jī)構(gòu)的可靠性往往比點(diǎn)可靠性更加合理、更加符合實(shí)際。因此,在不確定性條件下研究機(jī)構(gòu)的時(shí)變(區(qū)間)運(yùn)動(dòng)可靠性具有極為重要的理論意義和實(shí)際價(jià)值。軌跡機(jī)構(gòu)不同于函數(shù)發(fā)生機(jī)構(gòu),其輸出具有多個(gè)運(yùn)動(dòng)分量,對(duì)于每個(gè)運(yùn)動(dòng)分量的運(yùn)動(dòng)誤差可看作一隨機(jī)過程。對(duì)于單分量上的運(yùn)動(dòng)時(shí)變可靠性分析可以使用以Rice公式導(dǎo)出的函數(shù)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)變可靠性分析方法來求解單分量上運(yùn)動(dòng)時(shí)變可靠度,但若需要獲得軌跡機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)可靠度,則需要處理多維隨機(jī)過程的聯(lián)合穿越問題。在現(xiàn)有研究中,多維隨機(jī)過程問題仍然是個(gè)難點(diǎn)。本文以離散點(diǎn)型軌跡機(jī)構(gòu)和連續(xù)軌跡型軌跡機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象。通過將問題等效處理為串聯(lián)系統(tǒng),采用集合交并運(yùn)算建立機(jī)構(gòu)時(shí)變可靠性分析模型,利用聯(lián)合概率算法和包絡(luò)原理算法分別對(duì)它們的系統(tǒng)時(shí)變可靠度進(jìn)行求解。主要研究工作如下:1、考慮機(jī)構(gòu)各結(jié)構(gòu)參數(shù)的隨機(jī)性,在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上,建立運(yùn)動(dòng)誤差概率模型并進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)誤差分析。2、分別建立軌跡機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)輸出單分量和多分量的點(diǎn)可靠性分析模型和時(shí)變(區(qū)間)可靠性分析模型,利用一次二階矩(FOSM)算法研究了點(diǎn)可靠性的求解策略。3、推導(dǎo)聯(lián)合概率算法計(jì)算離散點(diǎn)型軌跡機(jī)構(gòu)單分量上時(shí)變(區(qū)間)可靠度的解析公式,研究多分量綜合影響下的軌跡機(jī)構(gòu)系統(tǒng)可靠性分析模型和求解策略。通過數(shù)值算例對(duì)離散點(diǎn)型軌跡機(jī)構(gòu)單分量和多分量的時(shí)變可靠度進(jìn)行求解,同時(shí)與蒙特卡洛仿真(MCS)結(jié)果進(jìn)行比對(duì),驗(yàn)證聯(lián)合概率算法的有效性。4、建立連續(xù)軌跡型軌跡機(jī)構(gòu)時(shí)變(區(qū)間)可靠性分析的包絡(luò)原理模型。推導(dǎo)機(jī)構(gòu)單分量上誤差函數(shù)的包絡(luò)近似方程,利用包絡(luò)算法求解軌跡機(jī)構(gòu)單一隨機(jī)過程的時(shí)變可靠度。通過交并運(yùn)算建立系統(tǒng)可靠度綜合分析模型,將包絡(luò)算法應(yīng)用于軌跡機(jī)構(gòu)的多維隨機(jī)過程系統(tǒng)可靠度問題的求解。通過數(shù)值算例驗(yàn)證利用包絡(luò)算法解決此類多維隨機(jī)過程問題的可行性。
【關(guān)鍵詞】:軌跡機(jī)構(gòu) 時(shí)變可靠性 多維隨機(jī)過程 聯(lián)合概率算法 包絡(luò)算法
【學(xué)位授予單位】:西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TH112
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-14
- 1.1 論文研究背景及意義9-10
- 1.2 機(jī)械可靠性發(fā)展概況10-11
- 1.3 軌跡機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度可靠性研究現(xiàn)狀11-12
- 1.3.1 軌跡機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度的點(diǎn)可靠性研究現(xiàn)狀11
- 1.3.2 軌跡機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度的時(shí)變(區(qū)間)可靠性研究現(xiàn)狀11-12
- 1.4 本文研究內(nèi)容12-14
- 2 平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)誤差分析14-25
- 2.1 平面軌跡機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型14-16
- 2.2 平面軌跡機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)誤差模型16-19
- 2.2.1 運(yùn)動(dòng)誤差函數(shù)及其線性化16-17
- 2.2.2 誤差函數(shù)的數(shù)學(xué)特征分析17-19
- 2.3 平面軌跡機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)誤差分析19-23
- 2.3.1 模型一運(yùn)動(dòng)誤差分析19-21
- 2.3.2 模型二運(yùn)動(dòng)誤差分析21-23
- 2.4 本章總結(jié)23-25
- 3 平面連桿軌跡機(jī)構(gòu)可靠性模型25-29
- 3.1 平面軌跡機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度瞬時(shí)可靠性模型25-27
- 3.2 平面軌跡機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度時(shí)變(區(qū)間)可靠性模型27-28
- 3.3 本章總結(jié)28-29
- 4 平面軌跡機(jī)構(gòu)時(shí)變可靠性分析的聯(lián)合概率方法29-43
- 4.1 單分量時(shí)變可靠性分析30-32
- 4.2 多分量綜合時(shí)變可靠性分析32-33
- 4.3 數(shù)值流程33-34
- 4.4 數(shù)值算例34-41
- 4.4.1 算例一34-38
- 4.4.2 算例二38-41
- 4.5 本章總結(jié)41-43
- 5 平面軌跡機(jī)構(gòu)時(shí)變可靠性分析的包絡(luò)原理方法43-64
- 5.1 一維隨機(jī)過程的包絡(luò)方法44-51
- 5.2 軌跡機(jī)構(gòu)多維隨機(jī)過程的時(shí)變可靠性分析51-52
- 5.3 數(shù)值流程52-53
- 5.4 數(shù)值算例53-62
- 5.4.1 算例一53-58
- 5.4.2 算例二58-62
- 5.5 本章總結(jié)62-64
- 6 結(jié)論與展望64-66
- 6.1 結(jié)論64-65
- 6.2 展望65-66
- 參考文獻(xiàn)66-70
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果70-71
- 致謝71-72
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本文編號(hào):494917
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