發(fā)布時間：2020-07-25 10:00

【摘要】：隨著機電產品朝著智能化、大型化、復雜化方向的發(fā)展,對影響機電產品性能的不確定性因素相關研究也進入了新的階段。穩(wěn)健設計(Robust Design)作為一種能有效的提升產品質量的工程優(yōu)化設計方法,已被廣泛地應用在各領域中。為適應現(xiàn)代機電產品發(fā)展趨勢,本文以穩(wěn)健設計理論為基本框架,針對不同工程實際問題,提出了多種不確定條件下的穩(wěn)健設計優(yōu)化模型,主要內容如下:(1)在對國內外大量學者研究成果的總結下,通過梳理穩(wěn)健設計理論的發(fā)展歷程,明確了穩(wěn)健設計在不確定性優(yōu)化問題上的優(yōu)越性;分析了不同理論模型下、不同工程應用背景下的各穩(wěn)健設計方法的特點,對各穩(wěn)健設計模型優(yōu)缺點進行了總結,并對其未來的發(fā)展方向做了預測和展望。(2)目前的穩(wěn)健設計研究中,為簡化模型習慣性假設不確定因素之間是相互獨立的。然而在實際工程系統(tǒng)中,不確定因素之間的相關性是客觀存在的且對最終優(yōu)化結果有不可忽視的影響,因此準確刻畫不確定因素之間的相關性是十分必要的。本文首先利用Copula函數對影響性能函數的相關不確定因素進行了分析;其次提出了基于Copula函數的變量之間協(xié)方差求解新方法,最終建立了基于Copula函數量化不確定因素相關性的穩(wěn)健設計容差模型;最后通過汽車齒輪齒條式轉向機構的設計證明了該方法的有效性。(3)考慮到復雜機電產品優(yōu)化設計中信息少,涉及因素多等特點,提出基于靈敏度分析的區(qū)間不確定性穩(wěn)健設計方法。該方法篩選對產品性能影響較大的因素著重考慮,適當忽略影響較小因素的不確定性,并同時保證優(yōu)化結果的穩(wěn)健性。該方法首先探討了全局靈敏度分析方法Sobol’法及區(qū)間不確定理論的工程適用性;其次搭建了基于靈敏度分析的區(qū)間不確定性穩(wěn)健設計框架;最后通過一個工程實例進行驗證,給出了相關的研究結論。(4)為著眼于未來、有效提高產品設計水平,對于時變不確定因素的處理已成為急需解決的關鍵問題。考慮到機械系統(tǒng)各部分對整體性能影響的時變特性,在現(xiàn)有區(qū)間靈敏度分析的基礎上提出了一種時變區(qū)間靈敏度分析方法,并結合可靠性穩(wěn)健設計的思想,進一步搭建了基于時變區(qū)間靈敏度分析的可靠性穩(wěn)健設計模型。該方法首先在現(xiàn)有區(qū)間靈敏度分析方法的基礎上,加入時間變量,提出了時變條件下的區(qū)間靈敏度量化方法;其次,通過深入分析本文所提時變區(qū)間靈敏度分析方法,得出此方法所具有的三個性質,并予以證明,最后給出對應推論,且用一個數學算例對性質及推論做了驗證;最后,立足于本章所提時變區(qū)間靈敏度方法,融入可靠性穩(wěn)健設計思想,建立了基于時變區(qū)間靈敏度分析的可靠性穩(wěn)健設計模型;最后給出了相關結論。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH122

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 陳鵬霏;劉海芳;劉巧伶;;基于對分區(qū)間抽樣法的結構可靠性靈敏度分析[J];中國科學技術大學學報;2015年09期

2 魏宗平;;機械零件振動可靠性靈敏度分析的區(qū)間方法[J];機床與液壓;2012年07期

3 張玲;何成銘;易良海;陳平;尹昱涵;;基于Copula函數的裝甲車輛齒輪傳動可靠性分析[J];機械設計;2011年11期

4 李冬;瞿朝輝;馬海洋;;作戰(zhàn)效能靈敏度分析的區(qū)間方法[J];電光與控制;2011年07期

5 韓文欽;周金宇;孫奎洲;;失效模式相關的機械結構可靠性的Copula分析方法[J];中國機械工程;2011年03期

6 崔玉蓮;吳緯;;穩(wěn)健設計綜述[J];質量與可靠性;2010年04期

7 唐家銀;何平;施繼忠;宋冬利;;零件失效壽命相關的儲備系統(tǒng)Copula可靠性模型[J];機械設計與制造;2010年04期

8 侯兵;;Copula在可靠性理論中的運用[J];西南民族大學學報(自然科學版);2008年04期

9 彭文韜;鄧志勇;佘樂卿;周祥瑞;;基于時變可靠度理論的橋梁評估和剩余壽命預測[J];武漢理工大學學報;2008年05期

10 邱志平,王曉軍;結構靈敏度分析的區(qū)間方法[J];兵工學報;2005年06期

相關會議論文 前1條

1 韓文欽;周金宇;孫奎洲;;Copula函數在機械零部件可靠性分析中的應用[A];2010年全國機械行業(yè)可靠性技術學術交流會暨第四屆可靠性工程分會第二次全體委員大會論文集[C];2010年

相關博士學位論文 前6條

1 趙子衡;區(qū)間不確定性優(yōu)化的若干高效算法研究及應用[D];湖南大學;2012年

2 周娜;多失效模式齒輪傳動的可靠性穩(wěn)健設計理論研究[D];東北大學;2012年

3 汪建均;基于廣義線性模型的變量選擇與穩(wěn)健參數設計[D];南京理工大學;2011年

4 王新剛;機械零部件時變可靠性穩(wěn)健優(yōu)化設計若干問題的研究[D];東北大學　;2009年

5 許煥衛(wèi);穩(wěn)健設計建模及優(yōu)化方法研究[D];大連理工大學;2009年

6 姜潮;基于區(qū)間的不確定性優(yōu)化理論與算法[D];湖南大學;2008年

相關碩士學位論文 前8條

1 李偉;基于時變不確定分析的多學科設計優(yōu)化方法研究[D];電子科技大學;2017年

2 王勝;基于時變可靠性的多學科設計優(yōu)化[D];電子科技大學;2016年

3 劉敏;結構時變可靠度及敏感性分析方法[D];湖南大學;2015年

4 胡鈞銘;一種面向隨機與認知不確定性的穩(wěn)健優(yōu)化設計方法研究[D];中國工程物理研究院;2012年

5 張鑫;基于可靠性的汽車轉向機構穩(wěn)健優(yōu)化設計[D];華東交通大學;2012年

6 盧昊;高速列車車輪的疲勞可靠性靈敏度分析及可靠性穩(wěn)健設計[D];東北大學;2009年

7 劉旭陽;基于均勻設計的穩(wěn)健設計模型和經濟設計模型[D];鄭州大學;2007年

8 易文德;應用Copula探討可靠性理論中的相依性[D];西南交通大學;2005年

本文編號：2769677