基于模糊智能多重響應(yīng)面法的結(jié)構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2022-12-17 14:30
為了提高多構(gòu)件、多失效模式結(jié)構(gòu)整體可靠性分析及其優(yōu)化設(shè)計(jì)的計(jì)算精度與計(jì)算效率,綜合考慮失效判據(jù)、邊界載荷條件的模糊性與隨機(jī)性,將模糊可靠性理論、支持向量機(jī)理論和響應(yīng)面理論進(jìn)行結(jié)合,分別提出了多失效模式可靠性分析的模糊智能多重響應(yīng)面法(Fuzzy Intelligent MultiResponse Surface Method,FIMRSM)、模糊智能多重極值響應(yīng)面法(Fuzzy Intelligent Multi-Extremum Response Surface Method,FIMERSM);在模糊可靠性分析的基礎(chǔ)上,將多目標(biāo)智能優(yōu)化算法、分解協(xié)調(diào)理論進(jìn)行結(jié)合,分別提出了多失效模式可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的多目標(biāo)-遺傳模糊智能多重響應(yīng)面法(Multi-Object Genetic Algorithm-Fuzzy Intelligent Multi-Response Surface Method,MOGA-FIMRSM)、模糊智能分解協(xié)調(diào)極值響應(yīng)面法(Fuzzy Intelligent Distributed Collaborative Extremum Response Surface Me...
【文章頁(yè)數(shù)】:145 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 可靠性分析研究現(xiàn)狀
1.2.2 可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀
1.2.3 響應(yīng)面法的研究現(xiàn)狀及其在可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
1.2.4 支持向量機(jī)研究現(xiàn)狀及其在可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 多物理場(chǎng)結(jié)構(gòu)模糊可靠性分析
2.1 引言
2.2 基于FIMRSM可靠性分析基本思想
2.3 數(shù)學(xué)模型
2.3.1 MRSM數(shù)學(xué)模型
2.3.2 FV-LPSVR數(shù)學(xué)模型
2.3.3 FIMRSM數(shù)學(xué)模型
2.4 粒子群算法優(yōu)化FV-LPSVR模型參數(shù)
2.5 模糊C-均值聚類算法
2.6 模糊可靠性基本理論
2.6.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)模糊可靠性
2.6.2 模糊可靠性設(shè)計(jì)原理
2.6.3 模糊可靠性計(jì)算公式
2.7 流-熱-固耦合分析基本理論
2.7.1 流場(chǎng)模型
2.7.2 溫度場(chǎng)模型
2.7.3 三維流動(dòng)基本方程
2.8 基于FIMRSM的葉盤可靠性分析
2.8.1 葉盤有限元模型的建立
2.8.2 隨機(jī)變量的選取
2.8.3 葉盤的確定性分析
2.8.4 FIMRSM模型的建立
2.8.5 葉盤的可靠性分析
2.8.6 FIMRSM有效性驗(yàn)證
2.8.7 討論
2.9 本章小結(jié)
第3章 單構(gòu)件、多失效模式結(jié)構(gòu)模糊動(dòng)態(tài)可靠性分析
3.1 引言
3.2 基于FIMERSM可靠性分析基本思想
3.3 數(shù)學(xué)模型
3.3.1 MERSM數(shù)學(xué)模型
3.3.2 FSVR數(shù)學(xué)模型
3.3.3 混合核函數(shù)
3.3.4 FIMERSM數(shù)學(xué)模型
3.3.5 KFCM聚類算法
3.4 遺傳算法優(yōu)化FSVR模型參數(shù)
3.5 廣義模糊隨機(jī)可靠性概率模型
3.6 低周疲勞壽命預(yù)測(cè)基本理論
3.6.1 應(yīng)變-壽命曲線
3.6.2 Miner線性累積損傷理論
3.6.3 循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變曲線
3.6.4 GH4133B低周疲勞性能曲線
3.7 葉片有限元分析基本方程
3.7.1 幾何方程
3.7.2 物理方程
3.7.3 位移函數(shù)
3.7.4 應(yīng)力、應(yīng)變矩陣
3.7.5 單元?jiǎng)偠染仃?br> 3.8 基于FIMERSM的葉片疲勞壽命可靠性分析
3.8.1 葉片的確定性分析
3.8.2 FIMERSM模型的建立
3.8.3 葉片的動(dòng)態(tài)可靠性分析
3.8.4 FIMERSM有效性驗(yàn)證
3.8.5 討論
3.9 本章小結(jié)
第4章 單構(gòu)件、多失效模式結(jié)構(gòu)模糊可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.1 引言
4.2 基于MOGA-FIMRSM可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)基本思想
4.3 數(shù)學(xué)模型
4.3.1 FLSSVR數(shù)學(xué)模型
4.3.2 FIMRSM數(shù)學(xué)模型
4.3.3 FRBDO數(shù)學(xué)模型
4.4 多目標(biāo)遺傳算法NSGA-Ⅱ
4.5 人工蜂群算法
4.6 SAGA-FCM聚類算法
4.7 疲勞裂紋擴(kuò)展基本理論
4.7.1 應(yīng)力強(qiáng)度因子
4.7.2 疲勞裂紋擴(kuò)展曲線
4.8 基于MOGA-FIMRSM的葉片可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.8.1 葉片有限元模型的建立
4.8.2 隨機(jī)變量的選取
4.8.3 葉片的確定性分析
4.8.4 FIMRSM模型的建立
4.8.5 葉片的可靠性分析
4.8.6 葉片靈敏度分析
4.8.7 葉片的模糊可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.8.8 MOGA-FIMRSM有效性驗(yàn)證
4.8.9 討論
4.9 本章小結(jié)
第5章 多構(gòu)件、多失效模式結(jié)構(gòu)整體模糊可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.1 引言
5.2 基于FIDCERSM可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)基本思想
5.3 數(shù)學(xué)模型
5.3.1 DCERSM數(shù)學(xué)模型
5.3.2 FV-SVR數(shù)學(xué)模型
5.3.3 FIDCERSM數(shù)學(xué)模型
5.3.4 疲勞-蠕變FDCRBDO數(shù)學(xué)模型
5.3.5 PFCM聚類算法
5.4 人工魚群算法
5.5 隱式蠕變模型
5.6 疲勞蠕變壽命預(yù)測(cè)方法
5.6.1 壽命-時(shí)間分?jǐn)?shù)法
5.6.2 時(shí)間-溫度參數(shù)法
5.6.3 頻率修正法
5.6.4 應(yīng)變范圍劃分法
5.7 基于FIDCERSM的葉片-輪盤可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.7.1 葉片-輪盤的確定性分析
5.7.2 FIDCERSM模型的建立
5.7.3 葉片-輪盤動(dòng)態(tài)可靠性分析
5.7.4 葉片-輪盤模糊分解協(xié)調(diào)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.7.5 FIDCERSM有效性驗(yàn)證
5.7.6 討論
5.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及專利
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于迭代均值組合近似模型和序貫優(yōu)化與可靠性評(píng)估法的船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 胡新明,王德禹. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[2]隨機(jī)故障注入結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法的機(jī)電系統(tǒng)可靠性計(jì)算方法[J]. 郭姣姣,劉偉,翟瑋昊,稅朗泉,趙海龍. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]Reliability-based design optimization for flexible mechanism with particle swarm optimization and advanced extremum response surface method[J]. 張春宜,宋魯凱,費(fèi)成巍,郝廣平,劉令君. Journal of Central South University. 2016(08)
[4]基于風(fēng)速-負(fù)荷聯(lián)合狀態(tài)的發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性評(píng)估研究[J]. 楊蘇,袁越,陸丹,吳涵. 可再生能源. 2016(07)
[5]Transient reliability optimization for turbine disk radial deformation[J]. 費(fèi)成巍,白廣忱,唐文忠,蔡逸思,高海峰. Journal of Central South University. 2016(02)
[6]Application of response surface method for contact fatigue reliability analysis of spur gear with consideration of EHL[J]. 胡贇,劉少軍,丁晟,廖雅詩(shī). Journal of Central South University. 2015(07)
[7]Vibration reliability analysis for aeroengine compressor blade based on support vector machine response surface method[J]. 高海峰,白廣忱. Journal of Central South University. 2015(05)
[8]Dynamic probabilistic analysis of stress and deformation for bladed disk assemblies of aeroengine[J]. 白斌,白廣忱. Journal of Central South University. 2014(10)
[9]柔性機(jī)構(gòu)可靠性優(yōu)化的均值-概率分解協(xié)調(diào)法[J]. 韓彥彬,白廣忱,李曉穎,白斌. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2014(06)
[10]基于支持向量機(jī)和蒙特卡洛法的結(jié)構(gòu)隨機(jī)靈敏度分析方法[J]. 趙金鋼,趙人達(dá),占玉林,張寧. 工程力學(xué). 2014(02)
碩士論文
[1]某渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片壽命計(jì)算分析[D]. 蔡偉.電子科技大學(xué) 2014
[2]基于NSGA-Ⅱ的變速器齒輪系多目標(biāo)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 王洪建.武漢理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3720095
【文章頁(yè)數(shù)】:145 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 可靠性分析研究現(xiàn)狀
1.2.2 可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀
1.2.3 響應(yīng)面法的研究現(xiàn)狀及其在可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
1.2.4 支持向量機(jī)研究現(xiàn)狀及其在可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 多物理場(chǎng)結(jié)構(gòu)模糊可靠性分析
2.1 引言
2.2 基于FIMRSM可靠性分析基本思想
2.3 數(shù)學(xué)模型
2.3.1 MRSM數(shù)學(xué)模型
2.3.2 FV-LPSVR數(shù)學(xué)模型
2.3.3 FIMRSM數(shù)學(xué)模型
2.4 粒子群算法優(yōu)化FV-LPSVR模型參數(shù)
2.5 模糊C-均值聚類算法
2.6 模糊可靠性基本理論
2.6.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)模糊可靠性
2.6.2 模糊可靠性設(shè)計(jì)原理
2.6.3 模糊可靠性計(jì)算公式
2.7 流-熱-固耦合分析基本理論
2.7.1 流場(chǎng)模型
2.7.2 溫度場(chǎng)模型
2.7.3 三維流動(dòng)基本方程
2.8 基于FIMRSM的葉盤可靠性分析
2.8.1 葉盤有限元模型的建立
2.8.2 隨機(jī)變量的選取
2.8.3 葉盤的確定性分析
2.8.4 FIMRSM模型的建立
2.8.5 葉盤的可靠性分析
2.8.6 FIMRSM有效性驗(yàn)證
2.8.7 討論
2.9 本章小結(jié)
第3章 單構(gòu)件、多失效模式結(jié)構(gòu)模糊動(dòng)態(tài)可靠性分析
3.1 引言
3.2 基于FIMERSM可靠性分析基本思想
3.3 數(shù)學(xué)模型
3.3.1 MERSM數(shù)學(xué)模型
3.3.2 FSVR數(shù)學(xué)模型
3.3.3 混合核函數(shù)
3.3.4 FIMERSM數(shù)學(xué)模型
3.3.5 KFCM聚類算法
3.4 遺傳算法優(yōu)化FSVR模型參數(shù)
3.5 廣義模糊隨機(jī)可靠性概率模型
3.6 低周疲勞壽命預(yù)測(cè)基本理論
3.6.1 應(yīng)變-壽命曲線
3.6.2 Miner線性累積損傷理論
3.6.3 循環(huán)應(yīng)力-應(yīng)變曲線
3.6.4 GH4133B低周疲勞性能曲線
3.7 葉片有限元分析基本方程
3.7.1 幾何方程
3.7.2 物理方程
3.7.3 位移函數(shù)
3.7.4 應(yīng)力、應(yīng)變矩陣
3.7.5 單元?jiǎng)偠染仃?br> 3.8 基于FIMERSM的葉片疲勞壽命可靠性分析
3.8.1 葉片的確定性分析
3.8.2 FIMERSM模型的建立
3.8.3 葉片的動(dòng)態(tài)可靠性分析
3.8.4 FIMERSM有效性驗(yàn)證
3.8.5 討論
3.9 本章小結(jié)
第4章 單構(gòu)件、多失效模式結(jié)構(gòu)模糊可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.1 引言
4.2 基于MOGA-FIMRSM可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)基本思想
4.3 數(shù)學(xué)模型
4.3.1 FLSSVR數(shù)學(xué)模型
4.3.2 FIMRSM數(shù)學(xué)模型
4.3.3 FRBDO數(shù)學(xué)模型
4.4 多目標(biāo)遺傳算法NSGA-Ⅱ
4.5 人工蜂群算法
4.6 SAGA-FCM聚類算法
4.7 疲勞裂紋擴(kuò)展基本理論
4.7.1 應(yīng)力強(qiáng)度因子
4.7.2 疲勞裂紋擴(kuò)展曲線
4.8 基于MOGA-FIMRSM的葉片可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.8.1 葉片有限元模型的建立
4.8.2 隨機(jī)變量的選取
4.8.3 葉片的確定性分析
4.8.4 FIMRSM模型的建立
4.8.5 葉片的可靠性分析
4.8.6 葉片靈敏度分析
4.8.7 葉片的模糊可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.8.8 MOGA-FIMRSM有效性驗(yàn)證
4.8.9 討論
4.9 本章小結(jié)
第5章 多構(gòu)件、多失效模式結(jié)構(gòu)整體模糊可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.1 引言
5.2 基于FIDCERSM可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)基本思想
5.3 數(shù)學(xué)模型
5.3.1 DCERSM數(shù)學(xué)模型
5.3.2 FV-SVR數(shù)學(xué)模型
5.3.3 FIDCERSM數(shù)學(xué)模型
5.3.4 疲勞-蠕變FDCRBDO數(shù)學(xué)模型
5.3.5 PFCM聚類算法
5.4 人工魚群算法
5.5 隱式蠕變模型
5.6 疲勞蠕變壽命預(yù)測(cè)方法
5.6.1 壽命-時(shí)間分?jǐn)?shù)法
5.6.2 時(shí)間-溫度參數(shù)法
5.6.3 頻率修正法
5.6.4 應(yīng)變范圍劃分法
5.7 基于FIDCERSM的葉片-輪盤可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.7.1 葉片-輪盤的確定性分析
5.7.2 FIDCERSM模型的建立
5.7.3 葉片-輪盤動(dòng)態(tài)可靠性分析
5.7.4 葉片-輪盤模糊分解協(xié)調(diào)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.7.5 FIDCERSM有效性驗(yàn)證
5.7.6 討論
5.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及專利
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于迭代均值組合近似模型和序貫優(yōu)化與可靠性評(píng)估法的船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 胡新明,王德禹. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[2]隨機(jī)故障注入結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法的機(jī)電系統(tǒng)可靠性計(jì)算方法[J]. 郭姣姣,劉偉,翟瑋昊,稅朗泉,趙海龍. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]Reliability-based design optimization for flexible mechanism with particle swarm optimization and advanced extremum response surface method[J]. 張春宜,宋魯凱,費(fèi)成巍,郝廣平,劉令君. Journal of Central South University. 2016(08)
[4]基于風(fēng)速-負(fù)荷聯(lián)合狀態(tài)的發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性評(píng)估研究[J]. 楊蘇,袁越,陸丹,吳涵. 可再生能源. 2016(07)
[5]Transient reliability optimization for turbine disk radial deformation[J]. 費(fèi)成巍,白廣忱,唐文忠,蔡逸思,高海峰. Journal of Central South University. 2016(02)
[6]Application of response surface method for contact fatigue reliability analysis of spur gear with consideration of EHL[J]. 胡贇,劉少軍,丁晟,廖雅詩(shī). Journal of Central South University. 2015(07)
[7]Vibration reliability analysis for aeroengine compressor blade based on support vector machine response surface method[J]. 高海峰,白廣忱. Journal of Central South University. 2015(05)
[8]Dynamic probabilistic analysis of stress and deformation for bladed disk assemblies of aeroengine[J]. 白斌,白廣忱. Journal of Central South University. 2014(10)
[9]柔性機(jī)構(gòu)可靠性優(yōu)化的均值-概率分解協(xié)調(diào)法[J]. 韓彥彬,白廣忱,李曉穎,白斌. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2014(06)
[10]基于支持向量機(jī)和蒙特卡洛法的結(jié)構(gòu)隨機(jī)靈敏度分析方法[J]. 趙金鋼,趙人達(dá),占玉林,張寧. 工程力學(xué). 2014(02)
碩士論文
[1]某渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片壽命計(jì)算分析[D]. 蔡偉.電子科技大學(xué) 2014
[2]基于NSGA-Ⅱ的變速器齒輪系多目標(biāo)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 王洪建.武漢理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3720095
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/hangkongsky/3720095.html
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