一种基于自适应双截断重要抽样的高效失效概率计算方法

    公开(公告)号:CN111523203A

    公开(公告)日:2020-08-11

    申请号:CN202010226503.6

    申请日:2020-03-27

    Abstract: 本发明提供一种基于自适应双截断重要抽样的高效失效概率计算方法,步骤如下:一:确定结构主要随机变量X=(X1,X2,...,Xn)的分布类型及参数,并将原随机变量转化为标准正态空间内的随机变量Y=(Y1,Y2,...,Yn),相应的极限状态函数转化为g(Y)(若极限状态函数为隐式则无需转化);二:迭代次数l=1,确定验算点y*(1)和β球(以原点为球心并以可靠度指标β为半径的超球面)半径β(1);三:利用筛选法生成服从截断重要分布的样本点四:计算失效概率估计值五:计算方差和变异系数六:更新验算点和β球半径;七:判断(ε为预先给定的精度要求)是否满足;如果精度不足,l=l+1,转步骤三,直到满足精度要求。

    一种基于三加权响应面的高精度结构可靠度分析方法

    公开(公告)号:CN111310251A

    公开(公告)日:2020-06-19

    申请号:CN202010106527.8

    申请日:2020-02-21

    Inventor: 张建国 吴洁 叶楠

    Abstract: 本发明提供一种基于三加权响应面的高精度结构可靠度分析方法,步骤如下:一:确定随机变量和响应面函数形式;二:第一次迭代采用经典响应面法;三:在后续迭代中,采用Bucher方法选取初始样本点,并计算极限状态函数的真实值;四:采用连续插值方法选取该次迭代中新增的最终样本点,并计算其极限状态函数的真实值;五:构造回归矩阵;六:构造权重矩阵;七:用加权最小二乘法求解待定响应面函数中的待定系数;八:采用重要抽样方法计算可靠度指标、验算点及其极限状态函数值;九:采用插值法计算新的抽样中心;十:重复步骤三到步骤九,直至前后两次迭代计算得到的可靠度指标之差满足精度要求;本发明所述方法科学,工艺性好,具有广阔推广应用价值。

    一种结构参数相关性处理与可靠度计算方法

    公开(公告)号:CN111191365A

    公开(公告)日:2020-05-22

    申请号:CN201911391987.3

    申请日:2019-12-30

    Abstract: 本发明提供一种基于独立变换和回归分析的结构参数相关性处理与可靠度计算方法,步骤如下:1、确定结构的随机变量及其样本点或统计特征参数与相关性参数;2、在步骤1中,若无法获取样本点,则需根据随机变量分布类型和相应统计特征参数生成样本点;3、根据样本点,选择最优Copula函数并计算变量间的Copula参数和联合概率密度函数;4、基于随机响应面法推导结构响应的Hermite展开式;5、选择待定系数两倍的概率配点;6、利用Rosenblatt变换及联合概率密度函数对配点进行转换并基于最小二乘法求解待定系数;7、利用阶矩法或蒙特卡罗法求解结构的可靠度;本发明所述方法科学,工艺性好,具有广阔推广应用价值。

    一种在轨空间柔性齿轮机构动态耦合时变故障率分析方法

    公开(公告)号:CN104008240A

    公开(公告)日:2014-08-27

    申请号:CN201410218980.2

    申请日:2014-05-22

    Abstract: 一种在轨空间柔性齿轮机构动态耦合时变故障率分析方法,它有七大步骤:一、针对在轨空间柔性齿轮机构中轴是弹性体,建立柔性轴的动力学方程,并采用有限元方法分析;二、建立齿轮动力学方程;三、建立在轨空间柔性齿轮机构中柔性轴与齿轮耦合的非线性动力学方程;四、进行空间柔性齿轮机构传动激励分析;五、采用Newmark算法计算动载荷系数;六、在轨空间柔性齿轮机构中齿轮弯曲应力可靠性极限状态函数的建立;七、空间柔性齿轮机构动态可靠度与故障率分析。本发明避免了传统的传递矩阵法和振型叠加法因非线性因素导致的可靠度计算精度低问题,对于提高空间柔性机构等航天器可靠性具有工程实用价值。本发明同样适用于其他柔性齿轮机构。

    针对高可靠机械产品的主动可靠性分析评价方法

    公开(公告)号:CN102663176B

    公开(公告)日:2014-05-14

    申请号:CN201210085314.7

    申请日:2012-03-28

    Abstract: 本发明提出一种针对高可靠机械产品的主动可靠性分析评价方法,首先建立机械产品的极限状态函数,利用蒙特卡洛仿真方法产生符合参数分布的样本点,利用Kriging元模型模拟极限状态函数,通过主动更新DOE,提高模拟精度并确定最优抽样半径,构造重要抽样密度函数,由重要抽样密度函数产生随机样本点,不断更新DOE,然后抽取服从卡方分布的半径随机样本点,确定机械产品的失效概率和失效变异系数,由失效变异系数来限定更新是否结束,最后得到机械产品的可靠度。本发明方法具有效率高、健壮性好和仿真精度高的优点,实现了对空间机构在轨磨损寿命与可靠度综合设计分析,对于航天装备复杂机构的可靠性设计技术工程化具有重要意义。

    一种基于自适应双截断重要抽样的结构可靠性高效失效概率计算方法

    公开(公告)号:CN111523203B

    公开(公告)日:2023-02-28

    申请号:CN202010226503.6

    申请日:2020-03-27

    Abstract: 本发明提供一种基于自适应双截断重要抽样的高效失效概率计算方法,步骤如下:一:确定结构主要随机变量X=(X1,X2,...,Xn)的分布类型及参数,并将原随机变量转化为标准正态空间内的随机变量Y=(Y1,Y2,...,Yn),相应的极限状态函数转化为g(Y)(若极限状态函数为隐式则无需转化);二:迭代次数l=1,确定验算点y*(1)和β球(以原点为球心并以可靠度指标β为半径的超球面)半径β(1);三:利用筛选法生成服从截断重要分布的样本点四:计算失效概率估计值五:计算方差和变异系数六:更新验算点和β球半径;七:判断(ε为预先给定的精度要求)是否满足;如果精度不足,l=l+1,转步骤三,直到满足精度要求。

    一种基于STAMP航空发动机控制系统的安全性分析方法

    公开(公告)号:CN111766846A

    公开(公告)日:2020-10-13

    申请号:CN202010447359.9

    申请日:2020-05-25

    Inventor: 张建国 叶楠 吴洁

    Abstract: 本发明提供一种基于STAMP航空发动机控制系统的安全性分析方法,其步骤如下:一:梳理系统结构组成及功能原理;二:构建分层控制结构模型;三:用SysML模块图和状态机图刻画系统的静态结构和动态行为;四:将三中SysML模型转换为NuSMV模型;五:明确系统级危险及安全约束,用计算树逻辑CTL表达式描述安全约束;六:将五中CTL表达式写入四中NuSMV模型,用NuSMV工具验证是否满足;七:分析组件功能失效及影响情形,构建故障模型再将其同四中NuSMV模型整合;八:确定五中控制环结构的不安全控制行为,制定安全约束并用CTL表达式描述;九:将八中各CTL表达式写入七中完整NuSMV模型,验证不满足则输出的反例即代表事故原因;本发明所述方法科学,工艺性好,具有广阔推广应用价值。

    基于双层嵌套寻优和子集模拟的结构小失效概率计算方法

    公开(公告)号:CN111177974A

    公开(公告)日:2020-05-19

    申请号:CN201911346001.0

    申请日:2019-12-24

    Abstract: 本发明提供一种基于双层嵌套优化支持向量机和子集模拟结构小失效概率计算方法,步骤如下:一:确定研究对象;二:确定影响关键件的随机变量,建立有限元模型;三:根据有限元模型求出其对应的响应;四:根据当前的试验设计,构建初始模型;五:采用有效集进行内层优化构建初始模型;六:通过多路径粒子群寻优,对支持向量机中惩罚因子和核函数两参数进行外层优化,得到优化后的支持向量机参数;七:根据优化的参数构建最后的支持向量机回归模型,并得到最终的极限状态方程;八:利用子集模拟法对最终的极限状态方程进行失效概率求解,得到最终的失效概率;本发明所述方法科学,工艺性好,具有广阔推广应用价值。

    一种基于着色随机Petri网的复杂机构动态级联可靠性建模方法

    公开(公告)号:CN104298843A

    公开(公告)日:2015-01-21

    申请号:CN201410219038.8

    申请日:2014-05-22

    Abstract: 一种基于着色随机Petri网的复杂机构动态级联可靠性建模方法,它有五大步骤:一、根据系统的结构、功能、运行剖面将系统自上而下划分层次;对于系统的上层采用功能层次划分,下层则采用结构层次划分;二、运用FMEA方法,分析系统各层次故障模式及影响,给出相关联故障间的逻辑关系,确定影响功能的故障判据,明晰系统故障的层次性和传播性;三、根据故障和功能逻辑关系建立各层次的CSPN可靠性子模型;四、利用变迁替换,将各层次的CSPN模型有机连接,构建系统整体的可靠性模型;五、确定各层次上的颜色函数、节点函数、弧表达函数、守卫函数,并利用蒙特卡洛仿真对系统可靠性进行分析评价。

    一种基于模糊穿阈模型的机构运动精度可靠性分析方法

    公开(公告)号:CN104008238A

    公开(公告)日:2014-08-27

    申请号:CN201410217451.0

    申请日:2014-05-22

    Abstract: 一种基于模糊穿阈模型的机构运动精度可靠性分析方法,该方法有四大步骤:步骤一:根据任务特点,建立广义模糊随机应力-强度干涉模型,步骤二:确定运动误差的隶属度函数μ(x);步骤三:确定τ0时刻可靠度R(τ0),计算完全上穿率ν+(τ)和完全下穿率ν-(τ);步骤四:计算在机构任务执行过程中的模糊时变可靠度R。该方法考虑了机构运动存在的误差和容差对于机构精度可靠性的影响,结合时变可靠性计算方法—PHI2和状态模糊分析方法,可以有效的解决机构模糊时变可靠性问题;完善了经典的机构运动可靠性理论在同时考虑时变性和模糊性,通过适当改变穿阈模型来计算失效概率的问题。

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