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基于區(qū)間的高速沖壓裝備關(guān)鍵部件可靠性穩(wěn)健設(shè)計研究

發(fā)布時間:2017-10-10 00:11

  本文關(guān)鍵詞:基于區(qū)間的高速沖壓裝備關(guān)鍵部件可靠性穩(wěn)健設(shè)計研究


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【摘要】:高速沖壓裝備在其結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造、裝配及運行過程中廣泛存在著各種來源的不確定性因素,這使得傳統(tǒng)的確定性設(shè)計方法無法滿足現(xiàn)代工業(yè)對高速沖壓裝備的高穩(wěn)健性和高可靠性需求。高速沖壓裝備設(shè)計、制造、裝配及運行中不確定因素的概率分布難以獲取,但其變化范圍卻較易確定,因此,可采用區(qū)間數(shù)描述這些不確定性因素,開展基于區(qū)間的高速沖壓裝備關(guān)鍵部件可靠性穩(wěn)健設(shè)計方法和應(yīng)用的研究,對于提升高速沖壓裝備性能及其可靠性和穩(wěn)健性具有重要意義。本論文的主要內(nèi)容如下:第一章介紹了高速沖壓裝備的發(fā)展情況,綜述了目前穩(wěn)健性設(shè)計、可靠性設(shè)計以及近似模型技術(shù)的研究現(xiàn)狀和不足之處,提出了本論文的研究意義與研究內(nèi)容。第二章介紹了區(qū)間數(shù)學理論及其在穩(wěn)健性指標與可靠性指標中的應(yīng)用,給出了近似代理模型構(gòu)建的基本步驟,對優(yōu)化設(shè)計中常用的近似代理模型進行了對比分析,并在此基礎(chǔ)上,提出了基于對象反向更新的多項式響應(yīng)面模型。第三章提出了基于區(qū)間序位向量的高速沖壓裝備關(guān)鍵部件穩(wěn)健設(shè)計方法。建立了高速沖壓裝備關(guān)鍵部件力學性能穩(wěn)健設(shè)計模型,將基于區(qū)間序位向量的排序方法、嵌套遺傳算法和近似模型技術(shù)相結(jié)合實現(xiàn)了穩(wěn)健設(shè)計模型的直接求解,避免了區(qū)間模型向確定性模型轉(zhuǎn)化過程中不確定信息的丟失和加權(quán)法求解多目標優(yōu)化問題時權(quán)因子選擇的主觀隨意性。最后,以300L4型高速壓力機滑塊機構(gòu)的穩(wěn)健設(shè)計為例驗證了該方法的有效性。第四章提出了基于區(qū)間相對優(yōu)勢度的高速沖壓裝備關(guān)鍵部件可靠性設(shè)計方法。建立了高速沖壓裝備關(guān)鍵部件力學性能可靠性設(shè)計模型,根據(jù)均布區(qū)間優(yōu)勢度規(guī)則計算區(qū)間可靠度指標,采用嵌套的遺傳算法進行可靠性設(shè)計模型的求解,并以高速壓力機上橫梁可靠性設(shè)計為例驗證了該方法的有效性。第五章提出了基于區(qū)間動態(tài)特性的高速沖壓裝備關(guān)鍵部件可靠性穩(wěn)健設(shè)計方法。根據(jù)關(guān)鍵部件初始方案的動態(tài)特性分析結(jié)果,將所關(guān)注的前幾階固有頻率的可靠性作為約束,建立了高速沖壓裝備關(guān)鍵部件動態(tài)特性的可靠性穩(wěn)健設(shè)計模型,結(jié)合均布區(qū)間優(yōu)勢度、區(qū)間序位向量和約束違反度實現(xiàn)了關(guān)鍵部件可靠性穩(wěn)健設(shè)計模型的迭代求解,并以高速壓力機底座為例驗證了方法的有效性。第六章總結(jié)了本論文的研究工作,并展望了今后的研究方向。
【關(guān)鍵詞】:不確定性 區(qū)間 穩(wěn)健性 可靠性 力學性能 動態(tài)特性
【學位授予單位】:浙江大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TG305
【目錄】:
  • 致謝4-5
  • 摘要5-7
  • ABSTRACT7-12
  • 1. 緒論12-21
  • 1.1 引言12-13
  • 1.2 穩(wěn)健性設(shè)計研究現(xiàn)狀13-14
  • 1.3 可靠性設(shè)計研究現(xiàn)狀14-16
  • 1.4 近似模型技術(shù)研究現(xiàn)狀16-17
  • 1.5 研究意義與研究內(nèi)容17-20
  • 1.6 本章小結(jié)20-21
  • 2. 高速沖壓裝備關(guān)鍵部件可靠性穩(wěn)健設(shè)計基礎(chǔ)21-32
  • 2.1 區(qū)間數(shù)學理論21-22
  • 2.2 區(qū)間穩(wěn)健可靠性指標22-24
  • 2.2.1 區(qū)間穩(wěn)健性指標22-23
  • 2.2.2 區(qū)間可靠度指標23-24
  • 2.3 近似代理模型及其構(gòu)建方法24-31
  • 2.3.1 近似代理模型構(gòu)建步驟25-26
  • 2.3.2 常見的近似代理模型26-29
  • 2.3.3 基于對象反向更新的多項式模型29-30
  • 2.3.4 優(yōu)化過程中代理模型的選擇方法30-31
  • 2.4 本章小結(jié)31-32
  • 3. 基于區(qū)間序位向量的高速沖壓裝備關(guān)鍵部件穩(wěn)健設(shè)計32-46
  • 3.1 引言32-33
  • 3.2 高速沖壓裝備關(guān)鍵部件的區(qū)間穩(wěn)健設(shè)計模型33
  • 3.3 區(qū)間約束違反度的概念和計算方法33-35
  • 3.4 基于區(qū)間序位向量的設(shè)計方案優(yōu)劣比較35
  • 3.5 基于MOGA的穩(wěn)健設(shè)計模型直接求解35-38
  • 3.6 應(yīng)用實例38-45
  • 3.6.1 高速壓力機滑塊機構(gòu)的區(qū)間穩(wěn)健設(shè)計建模39-41
  • 3.6.2 預測滑塊力學性能的多項式響應(yīng)面模型構(gòu)建41-43
  • 3.6.3 滑塊機構(gòu)力學性能穩(wěn)健設(shè)計結(jié)果分析與討論43-45
  • 3.7 本章小結(jié)45-46
  • 4. 基于均布區(qū)間優(yōu)勢度的高速沖壓裝備關(guān)鍵部件可靠性設(shè)計46-58
  • 4.1 引言46-47
  • 4.2 高速沖壓裝備關(guān)鍵部件的區(qū)間可靠性設(shè)計模型47
  • 4.3 基于區(qū)間相對優(yōu)勢度的可靠度計算47-49
  • 4.4 基于嵌套GA的區(qū)間可靠性設(shè)計模型直接求解49-51
  • 4.5 應(yīng)用實例51-57
  • 4.5.1 高速壓力機上橫梁的區(qū)間可靠性設(shè)計模型52-54
  • 4.5.2 預測上橫梁力學性能指標的Kriging模型構(gòu)建54-56
  • 4.5.3 高速壓力機上橫梁可靠性設(shè)計結(jié)果分析56-57
  • 4.6 本章小結(jié)57-58
  • 5. 基于區(qū)間動態(tài)特性的高速沖壓裝備關(guān)鍵部件可靠性穩(wěn)健設(shè)計58-68
  • 5.1 引言58-59
  • 5.2 高速沖壓裝備關(guān)鍵部件動態(tài)特性分析方法59
  • 5.3 高速沖壓裝備關(guān)鍵部件動態(tài)特性的可靠性穩(wěn)健設(shè)計模型59-60
  • 5.4 基于MOGA的可靠性穩(wěn)健設(shè)計模型直接求解60-62
  • 5.5 應(yīng)用實例62-67
  • 5.5.1 高速壓力機底座初始方案的動態(tài)特性分析62-65
  • 5.5.2 底座動態(tài)特性的區(qū)間可靠性穩(wěn)健設(shè)計模型65-66
  • 5.5.3 預測底座力學性能指標的RBF近似模型構(gòu)建66-67
  • 5.5.4 底座區(qū)間可靠性穩(wěn)健設(shè)計模型求解與結(jié)果分析67
  • 5.6 本章小結(jié)67-68
  • 6. 總結(jié)與展望68-70
  • 6.1 全文總結(jié)68-69
  • 6.2 工作展望69-70
  • 參考文獻70-75
  • 作者簡介75

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 李泳鮮,孟慶國,姬振豫;機械穩(wěn)健設(shè)計的研究概況與趨勢[J];工程設(shè)計;1999年01期

2 穆雪峰,姚衛(wèi)星,余雄慶,劉克龍,薛飛;多學科設(shè)計優(yōu)化中常用代理模型的研究[J];計算力學學報;2005年05期

3 張義民,賀向東,劉巧伶,聞邦椿;非正態(tài)分布參數(shù)的車輛零件可靠性穩(wěn)健設(shè)計[J];機械工程學報;2005年11期

4 周杰;張渝;安治國;李路;;基于遺傳算法的鍛模阻力墻結(jié)構(gòu)多目標優(yōu)化設(shè)計[J];機械工程學報;2010年14期

5 余發(fā)國;楊明川;;高速壓力機的動平衡分析與優(yōu)化[J];金屬加工(熱加工);2013年21期

6 臧獻國;于德介;姚凌云;;汽車前軸動態(tài)特性的可靠性優(yōu)化設(shè)計[J];中國機械工程;2011年01期

7 Jin CHENG;Gui-fang DUAN;Zhen-yu LIU;Xiao-gang LI;Yi-xiong FENG;Xiao-hai CHEN;;基于徑向基函數(shù)、區(qū)間分析和非支配排序遺傳算法的結(jié)構(gòu)區(qū)間多目標優(yōu)化(英文)[J];Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering);2014年10期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳偉梁;大型汽輪發(fā)電機定子繞組端部振動分析[D];浙江大學;2008年



本文編號:1003213

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