传统的结构可靠性分析方法在处理多维非正态分布、小失效概率以及功能函数高度非线性问题时,很难以较低成本获得满意的精度。为了克服现有方法的不足,将子集模拟法(SS)与通用生成函数(UGF)相结合,提出结构可靠性分析的UGF-SS法。根据子集模拟思想,利用通用生成函数获得中间失效概率,从而获得结构失效概率。对随机变量进行低密度离散,获得结构通用生成函数,划分中间事件,计算失效概率。在之后的模拟中针对中间事件进行非均匀自适应细分,获得每层中间失效概率。最后一层模拟利用拉丁超立方抽样扩充中间事件样本,计算失效概率。模拟结束后,各中间失效概率相乘得到结构失效概率。通过算例分析验证了所提方法的合理性和可行性,所提方法在保留子集模拟法高效率的同时,发挥了通用生成函数对任意随机变量和功能函数的普适性,保证了结果的...

为了更准确地研究在重力加速度、吊钩材料密度、起吊重量为环境变量条件下的吊钩可靠性,以应力和变形为输出响应,采用双重响应面法(Dual Response Surface Method,DRSM)为理论基础对其进行可靠性分析。采用拉丁超立方抽样方法对随机变量进行抽样,将抽样输出数据采用最小二乘法拟合得到应力和应变的响应面方程;结合蒙特卡洛法对两个响应面模型进行联动抽样,计算得到吊钩在静力学条件下的可靠性概率。实例计算表明当最大允许屈服强度为210MPa,最大允许变形为1mm条件下,其可靠性概率为99.47%。

为了改善传统磨床传动式电机与角接触球轴承导致的加工精度低、拆卸加工困难等问题,采用动静压轴承和永磁同步电机对其结构进行改进,利用有限元对该主轴进行分析得出主轴的最大形变量为0.0020383mm,由此通过改进可以减小主轴的最大形变量,说明结构改进合理。首先,利用ANSYS对电主轴进行建模与静力学分析,其次,为了验证该电主轴的结构是否可靠,确定设计参数及可靠性评估参数,同时根据中心组合法产生样本并利用MATLAB进行响应面的拟合。根据拉丁超立方抽样,对响应面进行10000次抽样,利用MATLAB得出可靠性评估参数的分布特征,运算出可靠性为97%,证明了该电主轴结构有很高的的可靠性。