高温结构可靠性分析的时变响应面法 被引量：6

1

作者 马小兵 任宏道 蔡义坤 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期198-202,共5页

高温条件下结构的本构方程和承载能力都随时间变化,传统的结构可靠性模型在分析这种时变结构可靠性问题时效率较低.提出一种可用于高温结构可靠性分析的热响应与响应量阈值均随时间变化的时变响应面法.首先,通过引入结构各基本变量与时... 高温条件下结构的本构方程和承载能力都随时间变化,传统的结构可靠性模型在分析这种时变结构可靠性问题时效率较低.提出一种可用于高温结构可靠性分析的热响应与响应量阈值均随时间变化的时变响应面法.首先,通过引入结构各基本变量与时间的交叉二次函数并结合Box-Behnken试验设计建立结构热响应量的时变模型;进而,以温度为中间变量,建立结构响应量阈值与时间的函数关系,据此得到用随机过程表示的时变极限状态函数.具体给出了基本变量服从正态分布情形下的结构时变可靠度计算方法.算例分析表明该方法切实可行,能够在保证计算精度的基础上大幅提高计算效率. 展开更多

关键词 高温结构 试验设计 时变响应面法 时变极限状态函数 结构可靠性

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基于广义退化的机械结构模糊时变可靠性分析 被引量：3

2

作者 孙瑄 张建国 +1 位作者 王丕东 彭文胜 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1731-1738,共8页

航天在轨机械产品样本量少的特点导致其相关参数和动态退化失效判据具有模糊性,而现有的模糊可靠性模型一般针对静态问题进行分析,并不能描述机械产品可靠性的时变、模糊问题。本文基于广义应力强度干涉模型,同时考虑变量和失效判据的... 航天在轨机械产品样本量少的特点导致其相关参数和动态退化失效判据具有模糊性,而现有的模糊可靠性模型一般针对静态问题进行分析,并不能描述机械产品可靠性的时变、模糊问题。本文基于广义应力强度干涉模型,同时考虑变量和失效判据的模糊性,提出了模糊时变可靠性建模及分析方法。该方法首先将模糊判据转化为极限状态方程中的随机变量;然后利用模糊论中的截集法处理模糊随机变量,建立机械产品的模糊时变可靠性模型;之后基于PHI2方法(一种基于上穿方法的结构时变可靠性分析方法)提出了求解模糊时变可靠度的新方法(FPHI2);最后结合数值算例和工程案例验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 模糊 退化 时变可靠度 截集 PHI2

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基于区间仿射响应面的非概率可靠性分析 被引量：3

3

作者 孙静怡 张建国 +2 位作者 彭文胜 邱继伟 谭春林 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期2734-2742,共9页

为抑制非概率可靠性分析过程中区间算法引发的区间扩张问题,提出一种基于区间仿射变换的响应面分析方法。依据区间参数与仿射形式的映射关系,构建区间仿射响应面,抑制区间扩张;为获得更为精确的响应区间,通过区间边界的分割组合建立模... 为抑制非概率可靠性分析过程中区间算法引发的区间扩张问题,提出一种基于区间仿射变换的响应面分析方法。依据区间参数与仿射形式的映射关系,构建区间仿射响应面,抑制区间扩张;为获得更为精确的响应区间,通过区间边界的分割组合建立模型更新及求解机制,对输出响应进行逐层修正,并利用区间仿射响应面求解非概率可靠性指标。通过数值和工程案例,对方法的可行性与有效性进行了验证。 展开更多

关键词 机械产品 非概率可靠性 区间扩张 仿射变换 区间分割

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基于二参数寻优设计点的混合结构可靠性分析算法 被引量：4

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作者 邱涛 张建国 +2 位作者 邱继伟 魏娟 游令非 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期865-873,共9页

针对机械结构中既含随机变量又含区间变量的混合可靠性问题,提出一种基于二参数的混合可靠性分析算法。区间变量使可靠性分析问题变为双层优化问题,为降低双层优化模型对计算效率的影响,将其解耦为概率分析和区间分析高效循环序列迭代模... 针对机械结构中既含随机变量又含区间变量的混合可靠性问题,提出一种基于二参数的混合可靠性分析算法。区间变量使可靠性分析问题变为双层优化问题,为降低双层优化模型对计算效率的影响,将其解耦为概率分析和区间分析高效循环序列迭代模型;在概率分析时,引入两个调整参数,分别控制搜索步长和搜索方向,以实现寻优设计点、保证收敛的稳定性及搜索效率;在区间分析时,将区间分析问题转化为方便求解的二次规划问题,并结合梯度投影法搜索区间最优点;通过两个案例分析,对所提算法的计算精度和效率进行验证。结果表明:该算法与蒙特卡洛抽样法相比,计算的最大失效概率相对误差均在5%以内,且函数调用次数在1 000次以内即可达到收敛;当功能函数非线性程度较高时,该算法同样具有较高的计算精度、效率及收敛稳定性。 展开更多

关键词 结构可靠性 混合不确定性 序列迭代 寻优设计点 调整参数 区间

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随机和区间变量共存的结构可靠性分析算法 被引量：1

5

作者 邱涛 王增臣 游令非 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期2992-3000,共9页

针对随机和区间变量共存的结构可靠性问题,提出一种高效序列迭代的可靠性分析算法。利用高维模型表示方法将概率—区间混合的可靠性模型解耦为随机和区间变量分离的单层可靠性模型;基于二次插值抽样法拟合表示随机和区间变量的单元函数... 针对随机和区间变量共存的结构可靠性问题,提出一种高效序列迭代的可靠性分析算法。利用高维模型表示方法将概率—区间混合的可靠性模型解耦为随机和区间变量分离的单层可靠性模型;基于二次插值抽样法拟合表示随机和区间变量的单元函数;在概率分析时引入两个调整参数,分别控制寻优设计点的搜索方向和搜索步长,在区间分析时采用投影梯度法进行区间优化,依次循环迭代,对失效概率进行求解。最后与蒙特卡罗方法进行对比表明,所提算法的相对误差小于5%,验证了该算法的精度与效率;另外,当功能函数非线性程度较高时,该算法同样能保证计算结果收敛。 展开更多

关键词 结构可靠性 二次插值抽样法 设计点 调整参数 区间变量

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基于改进加权响应面的结构可靠度计算方法 被引量：5

6

作者 吴洁 张建国 +1 位作者 游令非 叶楠 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1638-1645,共8页

在结构可靠度分析中,响应面法由于具有良好的适用性和可操作性,是目前广泛使用的基于代理模型的分析方法。针对响应面法的计算效率和精度难以平衡兼顾等难点问题,提出一种基于改进加权响应面的结构可靠度计算方法。首先,在迭代过程中,... 在结构可靠度分析中,响应面法由于具有良好的适用性和可操作性,是目前广泛使用的基于代理模型的分析方法。针对响应面法的计算效率和精度难以平衡兼顾等难点问题,提出一种基于改进加权响应面的结构可靠度计算方法。首先,在迭代过程中,同时考虑样本点与验算点距离、极限状态函数值、联合概率密度函数值3个权重因子对样本点进行赋权,采用加权回归并重复利用已有样本点更新不含交叉项的二次多项式响应面函数。其次,在迭代收敛后,选取已有样本点中权重较大的样本点加权拟合含有交叉项的二次多项式响应面函数。最后,结合数值算例和工程案例,通过与传统抽样方法和其他响应面法进行对比,验证了改进加权响应面法的可行性。结果表明所提方法具有较高效率的同时也保证了精度。 展开更多

关键词 结构可靠度 响应面法 响应面函数 加权回归 样本重用

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模糊-随机混合参数的机构运动可靠度计算方法 被引量：6

7

作者 游令非 张建国 +1 位作者 翟浩 李桥 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期714-721,共8页

在目前机构产品的参数当中普遍存在着模糊变量和随机变量混合的情况,而现有的模糊-随机可靠度求解方法一般针对静态问题进行分析,不能有效描述具有混合不确定性的机构运动时变问题。基于机构运动误差分析,同时考虑失效判据和变量的模糊... 在目前机构产品的参数当中普遍存在着模糊变量和随机变量混合的情况,而现有的模糊-随机可靠度求解方法一般针对静态问题进行分析,不能有效描述具有混合不确定性的机构运动时变问题。基于机构运动误差分析,同时考虑失效判据和变量的模糊性,提出了基于改进包络函数的模糊-随机时变机构可靠性建模及计算方法。首先,将模糊判据转化为极限状态方程中的随机变量;其次,利用模糊论中的截集法处理模糊-随机混合变量,建立机构产品的模糊-随机时变可靠性模型;再次,利用改进的包络函数计算机构的运动时变可靠度;最后,结合四连杆机构的运动误差问题,验证了本文方法的可行性,结果表明该方法具有较高的计算精度。 展开更多

关键词 包络函数 模糊 时变可靠度 运动误差 截集

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B10铜镍合金海水加速腐蚀行为 被引量：17

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作者 刘天娇 陈惠鹏 +1 位作者 张卫方 娄伟涛 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期31-37,共7页

B10铜镍合金具有优良的耐海水腐蚀性能,为研究其在海水中的腐蚀行为,取厦门天然海水,加入双氧水作为腐蚀加速剂,在室内模拟海水全浸腐蚀实验,采用失重法、电化学阻抗谱(EIS)技术分析B10合金在海水腐蚀中的腐蚀速率随腐蚀时间的变化规律... B10铜镍合金具有优良的耐海水腐蚀性能,为研究其在海水中的腐蚀行为,取厦门天然海水,加入双氧水作为腐蚀加速剂,在室内模拟海水全浸腐蚀实验,采用失重法、电化学阻抗谱(EIS)技术分析B10合金在海水腐蚀中的腐蚀速率随腐蚀时间的变化规律,用不同腐蚀周期的电化学阻抗谱特征来表征工作面积为1cm^2的合金表面氧化膜的生长破坏情况。结合扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDX)、XPS和拉曼光谱技术分析B10合金表面腐蚀产物膜的成分以及B10合金在海水腐蚀中的腐蚀类型。结果表明,氧化膜的生成与破坏使得合金在海水中的瞬态腐蚀速率呈先减小后增大的趋势,腐蚀产物包含碱式氯化铜Cu_2(OH)_3Cl和氧化亚铜Cu_2O,腐蚀由点蚀开始,逐渐经历了晶间腐蚀-剥蚀。 展开更多

关键词 B10铜镍合金 海水腐蚀 EIS SEM 腐蚀产物

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贮存可用度约束下的可修系统寿命评估与优化 被引量：3

9

作者 马小兵 杨力 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期572-576,共5页

针对长期贮存复杂可修系统的特点,提出一种以可用度为约束的系统贮存寿命评估方法。该贮存系统由三类部件串联构成:第一类部件为高可靠产品,具有给定故障时间分布且不进行检测;第二类部件为等时定检维修产品,且修复如新;第三类部件为定... 针对长期贮存复杂可修系统的特点,提出一种以可用度为约束的系统贮存寿命评估方法。该贮存系统由三类部件串联构成:第一类部件为高可靠产品,具有给定故障时间分布且不进行检测;第二类部件为等时定检维修产品,且修复如新;第三类部件为定期预防性更换产品,更换周期与检测周期相同。在分析上述三类部件瞬态贮存可用度变化规律基础上,推导了此类系统的平均贮存可用度,并以其作为约束条件,建立了该类系统贮存寿命的评估与优化模型,给出了满足系统寿命最大化的检测与更换策略。 展开更多

关键词 可修系统 寿命评估 贮存可用度 定期检测 定期更换

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考虑备件及维修周转的并串混联系统可用度模型 被引量：5

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作者 张新博 王乃超 +1 位作者 肖波平 马麟 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期223-228,共6页

给出了综合考虑系统结构、库存备件量和故障件维修周转等因素影响下的系统可用度计算模型。将由并串混联系统和备件组成的广义系统按功能划分为工作系统与库存系统两个子系统,通过引入备件平均到达率反映库存系统对工作系统的影响,并据... 给出了综合考虑系统结构、库存备件量和故障件维修周转等因素影响下的系统可用度计算模型。将由并串混联系统和备件组成的广义系统按功能划分为工作系统与库存系统两个子系统,通过引入备件平均到达率反映库存系统对工作系统的影响,并据此分别建立备件充足与缺货时的工作系统状态转移关系。利用二项分布表征期望备件短缺数的概率分布函数以计算库存系统备件的缺货概率,进而根据全概率公式计算得到系统可用度。示例表明:所提模型针对单部件串联系统所得结果比已有模型更为精确;其次,在库存备件量及维修周转时间的影响下,多部件子系统串联时并不比单部件串联时的可用度高,且可用度曲线随着库存量的增加并不是严格单调递增的凸曲线。 展开更多

关键词 可用度 备件 维修周转 一般分布 并串混联系统

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基于三站点库存组织的备件转运策略分析

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作者 薛佩 王乃超 +1 位作者 肖波平 马麟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期629-635,共7页

基于三站点库存组织研究了备件转运策略对于系统期望延期交货量(EBO)的影响。首先,依据三站点库存组织中备件和故障件的消耗与补给过程以及库存控制策略,给出了考虑保障站点供应优先级的手边现货、应得备件数和延期交货量之间的状态方... 基于三站点库存组织研究了备件转运策略对于系统期望延期交货量(EBO)的影响。首先,依据三站点库存组织中备件和故障件的消耗与补给过程以及库存控制策略,给出了考虑保障站点供应优先级的手边现货、应得备件数和延期交货量之间的状态方程。其次,通过定义站点延期交货量与应得备件数之间的比例系数,将原非线性方程组转化成线性方程组,然后借助线性方程组解的判定法则对方程组解的唯一性进行判定,并结合不动点原理构造柯西列逼近原方程的解。最后,在算例分析中借助MATLAB对2种转运策略(按固定概率转运和按优先级约束转运)下系统EBO的数值大小进行对比。结果表明:按优先级约束进行备件转运能够在大部分情况下提高备件利用率同时降低系统EBO。此外,通过分析还可以发现,不同备件转运策略对系统EBO作用效果的显著性主要由转运策略的可行作用空间大小决定,而作用空间的可行变化范围主要由备件需求由本地满足的概率、库存配置方案以及需求率和维修速率决定。 展开更多

关键词 备件 三站点库存组织 期望延期交货量(EBO) 转运策略 优先级约束

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