考虑中、高非线性复杂结构的参数不确定性,提出基于切比雪夫随机展开的非嵌入式随机有限元法,实现了结构有限元分析和可靠性分析的不耦合。以拉丁超立方随机有限元配点技术产生适量样本,拟合切比雪夫正交多项式随机展开模型,避免法方程在高阶展开时的病态现象,实现复杂结构隐式功能函数的显式化。全面考虑单梁桥机箱型主梁的可靠性因素,建立四种极限工况的有限元模型;利用灵敏度分析筛选随机变量,探索了配点样本数目对计算可靠度的影响,并提出取配点样本数目约为两倍拟合模型待定系数的假定。结果表明3阶LHS-CPSE模型计算可靠度精度稍高于2阶LHS-CPSE模型,且两者均满足要求;文中方法兼顾计算精度和效率,为复杂结构的可靠性分析提供了一条可行思路,具有较好的工程适用性。

为提高连杆机构的运动精度可靠性,提出一种利用多体动力学和支持向量回归(Support Vector Regression,SVR)算法构建机构的运动模型并对其进行可靠度敏感性分析的方法。通过引入粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法对SVR的惩罚参数和核函数参数进行寻优,提高SVR的回归预测精度。为克服PSO容易早熟和搜索精度低等缺点,对惯性权重系数和学习因子进行改进,应用改进算法与标准PSO-SVR算法并结合蒙特卡洛模拟对四杆机构的可靠度敏感性进行分析研究。通过实验对比表明,改进的算法收敛速度更快、回归预测精度更加接近于蒙特卡洛模拟,且计算速度优于蒙特卡洛模拟。

针对民机维修间隔优化的问题,运用可靠性分析和可用性分析的方法确定最优维修间隔。对于符合三参数威布尔分布的民机部件,提出采用改进的极大似然估计法求解分布参数估计值;并以可靠度阈值为约束条件,可用度最大为目标,建立了预防性维修间隔优化模型。利用遗传算法进行求解,制定出最优维修间隔。通过实例分析,讨论了部件在不同维修水平下的最优维修间隔,结果表明该优化模型能够较好地制定出符合要求的最优维修间隔,为民航企业合理制定维修计划提供了理论依据。

行星摆线减速器的可靠性直接影响工业机器人的整体性能和使用寿命,其中,两级传动子部件的可靠性对减速器整机可靠性具有重要影响。以某型重载行星摆线减速器为研究对象,基于两级传动系统子部件的受力分析,分别构建各子部件的可靠性数学模型,并通过Copula函数对可靠度进行相关性耦合,构建了考虑失效相关性的系统可靠性模型;在此基础上,构建体积最小、可靠度最高的多目标优化模型,采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(Non-dominated sorted genetic algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)进行求解,并与考虑独立性假设的系统可靠性模型做了对比分析。结果表明,优化后,减速器体积减小了11.27%,可靠度提高了5.29%;考虑失效相关性的优化设计方法可以有效提高行星摆线减速器的可靠性,并具有更高的综合性能。

研究了时变结构的自振性和动力反应，建立了随机时变结构的自振和动力反应方程。考虑荷载为Ｍａｒｋｏｖ随机过程模型，提出了基于该模型的随机时变动力分析方法。

为了解决微致动器结构功能函数不能明确表示的可靠度分析问题，以BP神经网络、响应面法为基础，提出了求解可靠度的几何分析新方法：对神经网络响应面法加以改进并利用其拟合极限状态函数，得到显示的结构功能函数表达式；利用均值波动法对微致动器局部应力最大处进行可靠度分析，求得结构可靠度因子8为3．353。与JC法比较，方法简便可行，为结构可靠度计算问题提供了新的有效的思路和方法。

转子的临界转速可靠性分析对实际工程具有重要意义,文中针对某型号的汽轮机转子进行临界转速分析。对转子的轴段进行有限元网格划分后,利用DYNROT软件计算转子的各阶临界转速。在假定转子轴承支承刚度不确定,而是按照正态分布的前提下,利用转子频率可靠性理论,进一步计算了转子临界转速的可靠度。

在深入分析某机床液压系统故障机理的基础上,运用故障树分析原理建立了机床液压系统的故障树模型。针对GO法在分析系统可靠性方面的优点,建立了机床液压系统的可靠性诊断GO模型,并给出了具体的可靠性定量计算及故障模式分析的方法。实例分析验证了模型与方法的有效性与可行性。

液压系统可靠性具有模糊性.基于模糊数学的理论和方法针对塔机液压顶升系统通过分析各液压元件的功能用模糊理论对其进行描述提出了分析系统工作可靠性的方法.结果表明此方法行之有效.

高速加工中夹头/刀具的联结性能对加工精度和机床可靠性具有重要影响。液压膨胀式夹头是一种采用静压膨胀原理夹持刀具的超高精密夹头，它具有优良技术性能。采用机械零件可靠性设计的方法，建立了液压膨胀夹头/刀具联结的可靠性模型，并确定广义应力和广义强度的分布，比较了蒙特卡洛法和积分法求解的液压膨胀夹头的可靠度。分析得出转速、间隙量、油压、凸起长度、凸起高度对液压膨胀夹头可靠性的影响，研究结果为夹头的设计、制造与使用提供有效的依据和参考。