一种面向静动态混合不确定性的拟建结构非概率可靠性优化设计方法

    公开(公告)号:CN105956336B

    公开(公告)日:2019-01-18

    申请号:CN201610407978.9

    申请日:2016-06-12

    Abstract: 本发明公开了一种面向静动态混合不确定性的拟建结构非概率可靠性优化设计方法。该方法综合考虑实际工程结构中的多源不确定性情况,建立了一种有效评估静、动态混合不确定性参数对结构全寿命期内安全性能的量化指标,并以此为设计的约束条件,完成了针对拟建结构的非概率可靠性优化。首先,利用区间数和区间过程合理表征静、动态混合不确定性的本征规律;其次,结合区间数学运算法则,构建基于拟建结构响应历程的动态功能函数,并借助离散化手段,定义和解析功能函数的数字特征;利用首次穿越理论,定义并给出结构混合可靠性指标的显式表达式;最后,建立基于混合可靠性的拟建结构非概率可靠性优化模型,并结合智能蚁群算法,实现优化历程的快速迭代与稳健求解。

    一种含铰链间隙的连杆机构非概率时变可靠性综合方法

    公开(公告)号:CN105760578B

    公开(公告)日:2018-12-21

    申请号:CN201610059842.3

    申请日:2016-01-28

    Abstract: 本发明提出了一种含铰链间隙的连杆机构非概率时变可靠性综合方法。首先,根据连杆机构杆长、初始位置与铰链间隙的具体特征,结合向量法获取机构运动误差函数的数学表达;其次,将杆长不确定性与铰链的不确定性信息引入建立机构运动误差的区间过程模型,并且实现机构运动精度极限状态函数时变不确定特征量的快速计算;基于首次穿越理论和离散化策略,完成任意微小循环载荷增量段内穿越失效可能度的指标定义与求解,进而构建时变可靠度模型;最后,以运动精度的非概率时变可靠性指标为目标,以机构存在条件的非概率可靠度为约束条件,完成含铰链间隙的连杆机构非概率时变可靠性综合。本发明在进行机构综合过程中合理表征了不确定性对机构在运动周期内的综合影响,并可实现有效提高机构时变可靠度。

    一种基于级数展开的连续体结构非概率可靠性拓扑优化方法

    公开(公告)号:CN106709215A

    公开(公告)日:2017-05-24

    申请号:CN201710094560.1

    申请日:2017-02-21

    CPC classification number: G06F17/5004

    Abstract: 本发明公开了一种基于级数展开的连续体结构非概率可靠性拓扑优化方法。该方法首先建立了以减重作为优化目标,以结构位移作为约束的连续体结构非概率可靠性拓扑优化模型;进而利用级数展开的方法得到结构位移约束点位移的上下界,从而得到位移的非概率可靠性指标;采用优化特征位移替代非概率可靠性指标来改善问题的收敛性,并运用基于级数展开的伴随向量法和复合函数求导法则来求解优化特征位移对设计变量的灵敏度;最后运用移动渐进方法来更新设计变量,反复迭代直至满足收敛性条件,获得最优设计方案。本发明在进行拓扑优化设计过程中合理表征了不确定性对连续体结构性能的综合影响,并可实现有效减重,确保设计本身兼顾安全性和经济性。

    一种基于终层失效的含不确定参数复合材料层合板的强度预测方法

    公开(公告)号:CN106126773A

    公开(公告)日:2016-11-16

    申请号:CN201610409209.2

    申请日:2016-06-12

    Abstract: 本发明公开了一种基于终层失效的含不确定参数复合材料层合板的强度预测方法,步骤:(1)根据复合材料力学试验,获得单层板力学性能分布特征参数和数值模拟样本点;(2)开始循环,利用刚度矩阵及铺层角度,计算单层板转换刚度矩阵;(3)根据层合板构成形式,计算层合板拉伸、耦合及弯曲刚度;(4)基于本构方程计算层合板中面应变及单层板主应力;(5)将主应力代入失效准则计算强度比,将最小强度比对应单层板性能退化;(6)重复步骤(2)~(5),直到强度比小于1停止计算,输出终层失效强度;(7)重复步骤(2)~(6),直到循环结束,得到层合板强度分布范围。本发明可以有效预测含不确定参数层合板的终层失效强度分布特征。

    一种含混合不确定性参数的连杆机构鲁棒综合方法

    公开(公告)号:CN105893699B

    公开(公告)日:2019-07-02

    申请号:CN201610260200.X

    申请日:2016-04-25

    Abstract: 本发明提出了一种含混合不确定性参数的连杆机构鲁棒综合方法。首先,根据连杆机构杆长、初始位置与铰链间隙的具体特征,结合向量法获取机构运动误差函数的数学表达;其次,将杆长不确定性与铰链的不确定性信息引入建立机构运动误差的区间过程模型,并且实现机构运动精度误差函数不确定特征量的快速计算;确定误差函数上界与下界的均值与方差;最后,以区间半径、区间中心值的均值与方差之和为目标,以机构存在条件函数的中心值为约束条件,完成含铰链间隙的连杆机构混合鲁棒综合。本发明在进行机构综合过程中合理表征了概率与凸集不确定性对机构运动误差的综合影响,并可实现有效提高机构时变可靠度。

    一种基于有界不确定性的连续体结构非概率拓扑优化方法

    公开(公告)号:CN106650147B

    公开(公告)日:2018-07-13

    申请号:CN201611252536.8

    申请日:2016-12-30

    Abstract: 本发明公开了一种基于有界不确定性的连续体结构非概率拓扑优化方法。该方法首先根据连续体结构的受力特点,考虑有限样本条件下载荷、材料特性、设计许用值等参数的不确定性效应,基于非概率集合可靠性模型,建立优化特征距离d这一的非概率可靠性指标;进而基于移动渐近线优化算法建立拓扑优化模型;以可靠度作为约束,以减重作为优化目标,以单元的相对密度作为设计变量,通过反复迭代获得连续体结构在给定外载和边界条件下的最有构型。本发明在进行拓扑优化设计的过程中合理表征了不确定性对结构构型的综合影响,并可实现有效减重,确保设计本身兼顾安全性和经济性。

    一种基于有界不确定性的连续体结构非概率拓扑优化方法

    公开(公告)号:CN106650147A

    公开(公告)日:2017-05-10

    申请号:CN201611252536.8

    申请日:2016-12-30

    CPC classification number: G06F17/5009 G06F2217/16

    Abstract: 本发明公开了一种基于有界不确定性的连续体结构非概率拓扑优化方法。该方法首先根据连续体结构的受力特点,考虑有限样本条件下载荷、材料特性、设计许用值等参数的不确定性效应,基于非概率集合可靠性模型,建立优化特征距离d这一的非概率可靠性指标;进而基于移动渐近线优化算法建立拓扑优化模型;以可靠度作为约束,以减重作为优化目标,以单元的相对密度作为设计变量,通过反复迭代获得连续体结构在给定外载和边界条件下的最有构型。本发明在进行拓扑优化设计的过程中合理表征了不确定性对结构构型的综合影响,并可实现有效减重,确保设计本身兼顾安全性和经济性。

    一种高超声速飞行器前舱热防护系统全弹道温度边界预测方法

    公开(公告)号:CN105956286A

    公开(公告)日:2016-09-21

    申请号:CN201610296914.6

    申请日:2016-05-06

    CPC classification number: G06F17/5018 G06F2217/80

    Abstract: 本发明公开了一种高超声速飞行器前舱热防护系统全弹道温度边界预测方法,1)根据高超声速飞行器前舱热防护系统分布局特征,建立热防护系统三维几何模型;2)提取各材料导热系数和发射率为特征参数,完成以特征参数为驱动的前舱热防护系统有限元模型参数化建立;3)基于飞行器全弹道再入过程飞行工况,综合考虑热传导和热辐射效应,实现全弹道过程中热防护系统瞬态热分析;4)考虑材料分散性,以材料导热系数和发射率为不确定输入参数,基于区间顶点分析方法,完成弹道过程中热防护系统全弹道温度边界分析。本发明准确、高效预测高超声速飞行器严酷再入环境中前舱热防护系统温度边界,为结构后续的可靠性合理评估与不确定优化设计奠定基础。

    一种螺距可调直翼推进器偏心控制机构及实现方法

    公开(公告)号:CN105882928A

    公开(公告)日:2016-08-24

    申请号:CN201610238125.7

    申请日:2016-04-18

    CPC classification number: B63H1/08

    Abstract: 本发明公开了一种螺距可调直翼推进器偏心控制机构及实现方法,针对直翼推进器的叶片攻角控制机构较为复杂,限制了其使用性能和经济性能的问题,提出一套双滑块连杆机构构成的叶片控制机构。双滑块为控制点控制机构,连杆连接控制点和叶片,建立垂直所有叶片弦线并通过叶片转轴的直线方程,求其交点即为偏心点,从而实现控制机构。这套装置主要为连杆机构,减轻装置质量和降低复杂程度;双滑块又使得控制点控制输入简单,同时实现了螺距可调,并使得推进效率得到提高。

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