不確定性結構機構可靠性建模分析方法：航天機構高可靠設計技術及其應用

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 結構機構可靠性理論綜述 1
1.1.1 結構機構可靠性理論發(fā)展歷史 1
1.1.2 結構可靠性理論 4
1.1.3 機構可靠性理論 5
1.2 結構機構可靠性設計優(yōu)化方法研究現(xiàn)狀 6
1.2.1 基于可靠性的設計優(yōu)化 6
1.2.2 多目標多學科可靠性設計優(yōu)化 6
1.3 本書研究內容 8
參考文獻 9
第一篇 不確定可靠性建模分析方法
第2章 不確定空間下可靠性模型和度量方法 13
2.1 引言 13
2.2 不確定測度和不確定空間 14
2.3 不確定空間下的可靠性模型 16
2.3.1 不確定可靠度和不確定可靠度系數(shù) 16
2.3.2 機構“響應-閾值”不確定干涉模型 18
2.3.3 機構“響應-閾值”不確定極限狀態(tài)函數(shù) 21
2.3.4 不確定空間和極坐標系下的可靠性模型 23
2.4 本章小結 31
參考文獻 32
第3章 不確定參數(shù)復合的可靠性分析方法 33
3.1 引言 33
3.2 不確定參數(shù)復合的一次可靠性方法 34
3.2.1 UUFORM計算原理 34
3.2.2 計算流程 36
3.2.3 算例分析 38
3.3 不確定參數(shù)復合的二次可靠性方法 41
3.3.1 UUSORM計算原理 41
3.3.2 計算流程 44
3.3.3 算例分析 46
3.4 本章小結 49
參考文獻 50
第4章 機會測度和模糊隨機可靠性分析評價 51
4.1 引言 51
4.2 基于機會理論的機構可靠性量化 52
4.2.1 機會理論基礎 52
4.2.2 基于機會理論的可靠性 53
4.3 隨機模糊不確定性下的可靠性分析方法 54
4.3.1 多狀態(tài)系統(tǒng)的性能可靠性評估 54
4.3.2 考慮隨機和模糊變量的多狀態(tài)性能可靠性模型 55
4.4 考慮隨機和模糊變量的機構可靠性模型仿真方法 56
4.4.1 統(tǒng)計分析模型 56
4.4.2 基于機會論的可靠性模擬方法 57
4.5 案例分析 58
4.6 本章小結 62
參考文獻 63
第二篇 隨機區(qū)間混合/概率時變可靠性分析方法
第5章 隨機區(qū)間混合不確定可靠性分析方法 67
5.1 引言 67
5.2 基于最大熵和證據(jù)理論的可靠性分析方法 67
5.2.1 最大熵和證據(jù)理論的基本原理 67
5.2.2 基于最大熵原理的證據(jù)推理方法 69
5.2.3 基于證據(jù)理論的AFOSM顯式迭代算法 71
5.2.4 數(shù)值算例驗證與工程案例 73
5.3 齒輪-轉子機構系統(tǒng)共振可靠性分析 78
5.3.1 齒輪-轉子系統(tǒng)扭振模型 78
5.3.2 系統(tǒng)固有頻率近似解推導 79
5.3.3 共振失效極限狀態(tài)函數(shù)建立 81
5.3.4 數(shù)值算例 82
5.4 本章小結 83
參考文獻 83
第6章 基于替代函數(shù)的混合動態(tài)可靠性分析 84
6.1 引言 84
6.2 混合動態(tài)可靠性分析的基礎知識 84
6.2.1 混合動態(tài)可靠性 84
6.2.2 混合動態(tài)可靠性分析的性能極值法 85
6.3 混合動態(tài)可靠性分析的主動學習極值響應面法 86
6.3.1 基本思想 86
6.3.2 初始抽樣 87
6.3.3 構建初始極值響應面 88
6.3.4 更新極值響應面 89
6.3.5 算法框架 91
6.4 算例分析 92
6.4.1 計算可靠度下限值 92
6.4.2 銹蝕鋼筋彎曲梁可靠度計算 94
6.4.3 四桿函數(shù)發(fā)生器機構的可靠度計算 96
6.5 本章小結 99
參考文獻 99
第7章 概率時變可靠性仿真分析方法 100
7.1 引言 100
7.2 時變可靠性向非時變可靠性轉化方法 101
7.2.1 時變可靠性仿真評價總體分析流程 101
7.2.2 時變可靠性問題的非時變轉換求解方法 103
7.3 神經網(wǎng)絡和重要抽樣相結合的可靠度仿真方法 108
7.3.1 基于徑向基函數(shù)的神經網(wǎng)絡可靠性分析 108
7.3.2 基于徑向基函數(shù)的神經網(wǎng)絡與MCDIS方法結合的可靠性仿真方法 110
7.3.3 仿真效率案例驗證 113
7.4 Kriging和重要抽樣混合的可靠度仿真方法 120
7.4.1 Kriging響應面模型 120
7.4.2 Kriging與MCROIS混合的可靠度仿真方法 121
7.4.3 仿真效率案例驗證 126
7.5 本章小節(jié) 133
參考文獻 133
第三篇 基于模糊不確定性的結構系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)化與隨機區(qū)間混合可靠性設計優(yōu)化
第8章 基于模糊不確定性的結構系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)化 137
8.1 基本參數(shù)誤差的不確定性結構系統(tǒng)建模 137
8.1.1 結構設計分析方法 137
8.1.2 基本理論 138
8.1.3 隨機誤差 140
8.1.4 隨機建模分析 141
8.2 基于模糊不確定性的動態(tài)優(yōu)化新模型與分析 142
8.2.1 動態(tài)優(yōu)化與模糊等價值定義 142
8.2.2 模糊動態(tài)模型與性質 144
8.2.3 基于切平面分解技術的求解方法 146
8.3 案例分析 148
8.4 本章小結 153
參考文獻 154
第9章 隨機區(qū)間混合多目標可靠性設計優(yōu)化 156
9.1 引言 156
9.2 MRDO的數(shù)學模型 157
9.3 構建區(qū)間隨機階矩目標函數(shù) 158
9.4 基于灰色和證據(jù)理論的多目標可靠性設計優(yōu)化方法 160
9.4.1 灰色系統(tǒng)理論和性能測量可靠性分析方法 160
9.4.2 基于灰色系統(tǒng)理論和證據(jù)理論的多目標權重量化方法 162
9.4.3 數(shù)值算例與工程案例 165
9.5 基于公理化的多目標非耦合可靠性設計優(yōu)化策略 169
9.5.1 機構系統(tǒng)運動精度模型分析 169
9.5.2 基于公理化的非耦合可靠性設計優(yōu)化模型 170
9.5.3 平面連桿機構運動精度多目標可靠性設計優(yōu)化 173
9.5.4 空間對接鎖機構運動精度可靠性設計優(yōu)化 177
9.6 本章小結 181
參考文獻 182
第10章 隨機區(qū)間混合多目標多學科可靠性設計優(yōu)化 184
10.1 引言 184
10.2 博弈基礎理論 185
10.2.1 博弈定義與組成要素 185
10.2.2 博弈類型 186
10.3 博弈與多目標多學科可靠性設計優(yōu)化的關系 186
10.4 競爭博弈求解策略 187
10.4.1 多目標多學科可靠性設計優(yōu)化模型 187
10.4.2 基于設計變量集映射的博弈方策略分解 188
10.4.3 算法框架 191
10.4.4 算例分析 192
10.5 自適應行為博弈求解策略 199
10.5.1 自適應行為博弈的技術原理 199
10.5.2 自適應行為規(guī)則與收益函數(shù)映射 200
10.5.3 算法框架 200
10.5.4 算例分析 201
10.6 本章小結 205
參考文獻 205
附錄A 207