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基于不确定性的飞行器分离可靠性建模与分析方法 被引量：15
1
作者 张海瑞 王浩 +1 位作者 王尧 洪东跑 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期378-385,共8页
为实现飞行器分离任务可靠性的定量分析和高效精确评估,研究了高超声速飞行器分离任务过程中各种不确定性因素对分离可靠性的影响,提出一种基于不确定性的飞行器分离可靠性建模与分析方法。面向高超声速飞行器分离任务需求,建立分离动... 为实现飞行器分离任务可靠性的定量分析和高效精确评估,研究了高超声速飞行器分离任务过程中各种不确定性因素对分离可靠性的影响,提出一种基于不确定性的飞行器分离可靠性建模与分析方法。面向高超声速飞行器分离任务需求,建立分离动力学仿真模型,综合考虑分离过程不确定性因素的影响,利用灵敏度分析方法识别主要不确定性因素,构建分离可靠性模型。针对此模型,提出一种改进主动学习Kriging(IAK)的分离可靠性分析方法,通过新的采样策略选取失效概率更大的采样点作为新增训练点,进行高效可靠性分析。实例结果表明,该方法能够准确描述不确定性因素对分离过程的影响,提升分离可靠性定量分析的精度和效率,为飞行器分离方案的精细化设计提供支撑。 展开更多
关键词 飞行器分离 不确定性 可靠性分析 主动学习kriging 可靠性建模
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基于两阶段主动学习Kriging模型的广义概率区间混合可靠性分析 被引量：4
2
作者 余萌晨 龙湘云 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期274-288,共15页
提出一种基于双阶段主动学习Kriging模型的广义概率区间混合可靠性分析方法(TALK-HRA)。该TALK-HRA方法可有效处理包含概率与区间模型、区间概率模型及其组合在内的多种混合模型。首先,建立第一阶段主动学习Kriging模型以选择有可能跨... 提出一种基于双阶段主动学习Kriging模型的广义概率区间混合可靠性分析方法(TALK-HRA)。该TALK-HRA方法可有效处理包含概率与区间模型、区间概率模型及其组合在内的多种混合模型。首先,建立第一阶段主动学习Kriging模型以选择有可能跨越极限状态面的高风险点,从而准确预测功能函数符号,并为给定区间参数下的失效概率计算奠定基础。其次,构造第二阶段的Kriging模型以学习最大或最小失效概率附近的区域,从而寻找失效概率的边界。再次,提出的TALK-HRA方法被应用到随机-模糊混合可靠性分析中。最后,通过五个算例验证该方法的有效性。结果表明,该方法不仅可以准确高效地计算多种概率区间混合模型下的可靠度,而且能应用于具有高非线性和多峰极限状态面的“黑箱”问题的可靠性分析。 展开更多
关键词 主动学习kriging模型 概率和区间不确定性 混合可靠性分析 模糊随机可靠性
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具有模糊失效状态的涡轮盘疲劳可靠性及灵敏度分析 被引量：2
3
作者 黄晓宇 王攀 +1 位作者 李海和 张政 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1312-1319,共8页
低循环疲劳是航空发动机涡轮盘的典型失效模式,传统的基于二元状态假设的可靠性分析没有考虑载荷加载顺序以及小载荷强化损伤等因素导致的损伤极限变化,因此有一定的局限性。在涡轮盘疲劳可靠性分析基础上再考虑失效状态的模糊性,选定... 低循环疲劳是航空发动机涡轮盘的典型失效模式,传统的基于二元状态假设的可靠性分析没有考虑载荷加载顺序以及小载荷强化损伤等因素导致的损伤极限变化,因此有一定的局限性。在涡轮盘疲劳可靠性分析基础上再考虑失效状态的模糊性,选定隶属函数来表示涡轮盘的模糊失效概率,再利用高斯公式将模糊失效概率转为一系列常规失效概率。建立一个自适应学习的Kriging模型来计算不同失效面对应的失效概率,继而求解涡轮盘的模糊失效概率。建立基于模糊失效概率的全局灵敏度指标,分析输入变量对模糊失效概率的影响,分析结果有助于涡轮盘的可靠性设计与优化。 展开更多
关键词 涡轮盘 低循环疲劳寿命 模糊可靠性 自适应学习kriging 灵敏度分析
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变截面输流管道防共振可靠性分析 被引量：2
4
作者 刘庆 白雅洁 刘永寿 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第4期101-104,共4页
采用Euler梁模型建立了变截面管道的振动控制方程,在充分考虑流速和截断系数的影响下,利用动刚度矩阵法进行了近似求解,求得了变截面管道固有频率以及管道失稳的临界流速。根据管道的前两阶固有频率建立了防共振可靠性功能函数,利用主... 采用Euler梁模型建立了变截面管道的振动控制方程,在充分考虑流速和截断系数的影响下,利用动刚度矩阵法进行了近似求解,求得了变截面管道固有频率以及管道失稳的临界流速。根据管道的前两阶固有频率建立了防共振可靠性功能函数,利用主动学习Kriging方法计算出不同流速工况及不同截断系数工况下的一阶和二阶共振失效概率,分析出流速与截断系数对共振失效的影响。 展开更多
关键词 变截面管道 动刚度矩阵法 防共振可靠性 ALK方法
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随机不确定性下Kriging辅助的谐波减速器柔轮疲劳寿命预测
5
作者 冯世哲 马继超 +2 位作者 张德权 杨美德 韩旭 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期936-943,共8页
柔轮作为谐波减速器核心传动件,在循环交变载荷作用下容易发生疲劳失效,其疲劳寿命直接影响谐波减速器的工作寿命。为揭示随机不确定性因素对谐波减速器柔轮疲劳寿命的影响规律,本文考虑材料属性和载荷等不确定因素对谐波减速器柔轮开... 柔轮作为谐波减速器核心传动件,在循环交变载荷作用下容易发生疲劳失效,其疲劳寿命直接影响谐波减速器的工作寿命。为揭示随机不确定性因素对谐波减速器柔轮疲劳寿命的影响规律,本文考虑材料属性和载荷等不确定因素对谐波减速器柔轮开展疲劳寿命预测研究,以期实现更客观地评估柔轮疲劳寿命。首先,建立柔轮的三维模型和有限元模型,通过有限元分析及寿命计算获得确定性条件下的柔轮寿命。然后,将材料属性及载荷考虑为随机变量,采用拉丁超立方抽样方法对柔轮进行试验设计。最后,基于主动学习Kriging模型和柔轮材料P-S-N曲线,通过逐一加点的方式对柔轮进行疲劳寿命分析,获得疲劳寿命统计结果,并与确定性条件下的柔轮疲劳寿命结果进行对比。结果表明,随机不确定因素影响下柔轮疲劳寿命预测结果与确定性条件下相比有所降低,对柔轮抗疲劳设计具有一定指导意义。 展开更多
关键词 谐波减速器柔轮 疲劳寿命 有限元分析 随机不确定性 主动学习kriging模型
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失效概率函数求解的高效算法 被引量：3
6
作者 凌春燕 吕震宙 员婉莹 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期159-167,共9页
结合基于分数矩约束的极大熵方法和替代模型法,发展了一种失效概率函数求解的高效算法。所提算法的基本思路是利用自主学习的迭代Kriging方法来构造失效概率函数,即采用较少的训练样本来构造粗糙的失效概率函数,在此基础上通过添加新的... 结合基于分数矩约束的极大熵方法和替代模型法,发展了一种失效概率函数求解的高效算法。所提算法的基本思路是利用自主学习的迭代Kriging方法来构造失效概率函数,即采用较少的训练样本来构造粗糙的失效概率函数,在此基础上通过添加新的违反学习函数约束的样本来更新失效概率函数,直到达到精度要求。对于每一个分布参数的训练样本点,所提方法采用分数矩约束的极大熵法来求解相应的失效概率样本。由于分数矩的计算采用了高效的降维积分,并且由于分数矩约束下极大熵法中优化策略高效地逼近了响应的概率密度函数,从而使得失效概率样本能够被高效高精度地估计出来。为了检验所提方法的精度及效率,给出了两个算例,对比了所提方法与已有的失效概率函数求解的Bayes公式法及Monte Carlo法等,结果表明,所提方法适用于求解复杂的功能函数问题,且在满足精度要求的基础上大大降低了计算量。 展开更多
关键词 失效概率函数 自主学习kriging方法 分数矩 极大熵方 降维方法
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混合不确定条件下的飞行器级间分离可靠性分析 被引量：2
7
作者 聂兆伟 王浩 +1 位作者 秦梦 张海瑞 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期104-111,共8页
为量化飞行器级间分离过程随机不确定性和认知不确定性的综合影响,结合概率和区间理论混合模型特点,提出基于随机和区间理论混合模型的飞行器级间分离可靠性分析方法。面向高超声速飞行器分离任务需求,建立分离动力学仿真模型,针对级间... 为量化飞行器级间分离过程随机不确定性和认知不确定性的综合影响,结合概率和区间理论混合模型特点,提出基于随机和区间理论混合模型的飞行器级间分离可靠性分析方法。面向高超声速飞行器分离任务需求,建立分离动力学仿真模型,针对级间分离结构的几何特点,设计快速碰撞检测方法,进而构建分离任务的可靠性分析混合模型。通过将该模型转化为随机可靠性分析的无约束优化问题,考虑分离过程中复杂外力及力矩导致功能函数高度非线性的特点,利用高效全局优化和主动学习Kriging方法实现无约束优化问题高效求解。结合实例表明,该方法能够准确描述混合不确定性因素对飞行器分离过程的影响,给出了飞行器分离任务可靠性区间,可为飞行器分离方案的精细化设计提供决策支持。 展开更多
关键词 混合可靠性分析 碰撞检测模型 高效全局优化 自主学习kriging方法
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基于ALK解法的输流管道防共振可靠性分析 被引量：2
8
作者 郭庆 刘永寿 +1 位作者 白雅洁 陈翔宇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第17期238-243,259,共7页
输流管道广泛应用于航空航天等工业领域,宽频激励下的共振失效是引起管道破坏的重要原因。采用Euler-Bernoulli梁模型建立了输流管道控制方程,使用Galerkin加权余量法将振动控制高阶微分方程转化为N阶线性方程组,求得了N阶输流管道固有... 输流管道广泛应用于航空航天等工业领域,宽频激励下的共振失效是引起管道破坏的重要原因。采用Euler-Bernoulli梁模型建立了输流管道控制方程,使用Galerkin加权余量法将振动控制高阶微分方程转化为N阶线性方程组,求得了N阶输流管道固有频率,并根据激振力上下界频率建立了防共振可靠性功能函数。考虑到功能函数为隐式,建立了基于主动学习的Kriging解法(Active Learning Kriging,ALK)的输流管道防共振可靠性分析方法,得到了输流管道共振失效概率,分析了管道参数、液体流速等对管道共振失效的影响。计算结果对于输流管道的防共振设计和优化具有重要意义。 展开更多
关键词 输流管道 Galerkin加权余量法 防共振可靠性 ALK
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角接触球轴承生热预测方法与灵敏度分析
9
作者 冯吉路 赵坚 +2 位作者 孙志礼 汪文津 武金良 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1137-1144,共8页
通过拉丁超立方实验设计法获取角接触球轴承NSK-7015C的结构参数样本数据,采用Newton-Raphson法求解轴承变形几何协调方程、滚动体平衡方程和内圈平衡方程所构成的非线性方程组。应用Kriging和Monte Carlo相结合的方法(AK-MCS)构建样本... 通过拉丁超立方实验设计法获取角接触球轴承NSK-7015C的结构参数样本数据,采用Newton-Raphson法求解轴承变形几何协调方程、滚动体平衡方程和内圈平衡方程所构成的非线性方程组。应用Kriging和Monte Carlo相结合的方法(AK-MCS)构建样本数据与轴承生热的函数关系,在此基础之上使用全局灵敏度计算方法计算轴承结构参数对轴承生热的影响。研究结果表明:在相同轴承结构参数下,采用AKMCS法预测的轴承生热与轴承拟静力学分析模型求得的结果差值均小于0.003W,说明AK-MCS算法的预测结果具有较高的准确性;轴承生热对轴承滚动体直径变化反应最灵敏,轴承内、外圈沟道直径影响次之,轴承内、外圈沟道曲率半径影响最小,该研究能够为轴承结构参数的设计优化和加工精度的选择提供理论依据。 展开更多
关键词 角接触球轴承 结构参数 生热 灵敏度 AK-MCS法
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