一、模糊可靠性设计在机械设计中的应用（论文文献综述）
李正文[1]（2019）在《基于Copula函数失效相关系统的动态可靠性分析》文中进行了进一步梳理载荷的不确定性、零件强度随时间退化的现象以及零件失效模式之间的相关性广泛存在于机械系统的可靠性分析中。然而在现有可靠性分析中,多为考虑载荷和零件强度不随时间变化的静态系统可靠性分析或是假设零件失效模式间彼此独立的可靠性分析。然而,忽略了零件失效模式间的相关性以及不考虑载荷和零件强度随时间变化不仅会对可靠性分析结果产生较大影响,而且与实际不符,故亟需研究考虑载荷不确定性和失效模式动态相关情况下,零件强度随时间退化时的系统动态可靠性问题。本文通过引入Copula函数来处理零件之间的动态相关问题,在分别考虑载荷具有随机性或模糊性时,对串、并联系统的动态可靠度进行了一系列研究,主要工作如下:（1）介绍了应力-强度干涉理论、模糊可靠度基本理论、Copula函数的基本理论以及常用几种Copula函数的性质,为后续的研究奠定了理论基础。（2）针对零件失效模式具有动态相关性的情况,提出了一种新的分析串、并联结构系统的动态可靠性的方法。基于随机载荷作用下零部件强度退化或不退化时零部件的动态可靠度模型,将其与Copula函数结合后构建了不同系统的动态Copula可靠度分析模型。其中采用非参数核估计-极大似然估计法估算了系统的应力-强度干涉样本的边缘分布函数值以及Copula函数的参数q,该方法可以无需事先假设或估计样本的分布规律,并能更精确的估算Copula函数的参数q;进而将各零部件动态可靠度和参数q代入所构建的各类系统的动态可靠度分析模型中,并基于差分法推导出考虑或不考虑零件强度退化时系统的动态可靠度计算模型。最后通过算例对所提方法进行了验证,并与蒙特卡洛模拟结果进行了对比,结果表明两种方法获得的系统动态可靠度和蒙特卡洛模拟结果吻合较好,从而验证了所提方法的可行性和有效性。（3）针对串、并联系统的动态模糊可靠性分析问题,提出了基于Copula函数分析串、并联系统的动态模糊可靠性的分析方法。基于模糊载荷作用下零部件模糊强度退化或不退化时零件的动态模糊可靠度模型,结合Copula函数构建了串、并联系统的动态模糊可靠度分析模型。通过kendall秩相关系数来表示Copula函数的参数,通过研究kendall秩相关系数对串、并联系统动态模糊可靠度的影响,进一步推导分析了Copula参数对串、并联系统动态模糊可靠性的影响。根据提出模型计算了相关算例中结构系统的动态可靠度,并将结果与蒙特卡洛模拟方法获得的结果进行了比较,据此选择出最适合的Copula函数类型,从而也验证所提方法的可行性,为系统的动态模糊可靠性分析提供了一种新思路。
侯振兴[2]（2019）在《基于响应面法的结构可靠度计算方法研究》文中研究说明机械产品或系统的可靠性是其指在一定时间内、在一定条件下无故障地执行指定功能的可能性,涉及概率论、数理统计、模糊数学等知识,在航空航天、桥梁、建筑、工程机械等领域均有广泛应用。随着可靠性基础理论的发展,衍生出了很多有效的可靠性分析方法,其中响应面法是学者们在解决非线性问题时提出的一种简单高效的可靠性分析方法,特别地在解决隐式极限状态函数问题时显得尤为突出。响应面法根据一系列合理的样本点,运用有效的迭代策略,采用多项式函数近似替代真实的隐式极限状态函数,保证可靠度最大程度收敛于真实概率值。随着国内外对可靠性进行持续深入的研究,可靠度的精度与计算效率不断提高,同时,响应面法在模糊可靠性分析与优化设计中也发挥了越来越重要的作用。分析了加权线性响应面法权重形式的特点,构造了一种更合理的权数形式,同时将均匀试验设计法应用于加权线性响应面法中,提出了一种改进的加权线性响应面法。通过算例,验证了改进线性响应面法的可行性。针对变量集合间存在多重相关性的问题,分析了偏最小二乘法在进行多元回归时的优势。利用拟线性模型将二次多项式响应面法线性化,以此求解结构失效概率。同时结合高斯核函数能用较少参数实现非线性变换的特点,提出了一种基于高斯核函数的偏最小二乘非线性响应面法。通过算例,验证了所提出的非线性响应面法的有效性。将核偏最小二乘响应面法应用于结构模糊可靠性问题,利用分段响应面法思想求解极限状态函数的广义失效概率。分析了圆柱螺旋弹簧载荷状态下的受力以及应力分布情况,同时进行了模糊可靠性多目标优化设计。
岳小云[3]（2016）在《桥式起重机箱形主梁模糊可靠性优化》文中提出起重机是国家经济建设不可或缺的重要设备,广泛应用于工厂、港口及矿山,起重机金属结构是起重机的机械骨架,起着承受和传递起重机所负担载重及其自身重量的作用,其设计质量的好坏直接关系到产品的经济性、安全性和可靠性。随机性是现实世界中固有的非确定性现象,模糊性是非确定性现象之一,为使桥式起重机主梁的设计更符合实际,本文充分考虑起重机主梁设计中所存在的模糊随机性,将模糊理论与可靠性方法和优化方法相结合,进行桥式起重机结构的可靠性优化设计,具体考虑设计中应力的随机性,强度、刚度和各设计变量的模糊性,以及制造水平、材料好坏和使用条件等模糊因素的影响,建立桥式起重机的主要承载构件—主梁的模糊可靠性优化数学模型。建立对应的隶属函数,用最优水平截集法将模糊问题非模糊化,并通过编写Matlab程序获得优化结果。通过与传统设计方法相比,新的可靠性优化方法在各性能约束的可靠度不降的情况下,获得比常规可靠性优化设计减少1.81%,比传统设计方法减少12.4%的主梁结构,正确的优化结果说明考虑模糊的可靠性优化是一种更符合实际的设计方法。
魏文龙[4]（2016）在《基于模糊多重响应面的结构可靠性优化设计》文中研究指明机械结构可靠性指标的优劣直接影响着产品在市场上的竞争力,由此不断的改进结构的可靠性显得尤为重要。目前国内外对构件的可靠性研究已经取得了丰硕的成果,但大多数研究都是建立在变量是随机变量的基础上,而忽略了变量的模糊性影响。针对当前复杂机械结构随机可靠性分析及优化中忽略模糊因素影响的问题,本文在深入研究复杂机械结构中随机变量与模糊变量性质的基础上,将模糊数学理论、可靠性分析、中心复合设计及蒙特卡洛抽样和响应面方法相结合,提出了结构中只有一种失效模式且与时间无关的的模糊响应面方法（Fuzzy Response Surface Method,FRSM）,与时间相关的模糊极值响应面方法（Fuzzy Exetremum Response Surface Method,FERSM）以及与时间相关且有多种失效模式的模糊多重极值响应面方法（Fuzzy Multiple Extremum Response Surface Method,FMRSM）。上述提出的可靠性分析模型都同时考虑了变量的模糊性与随机性,因此具有较高的精度来代替所研究结构中输入变量和输出响应的关系,再对这些响应面模型采取联动抽样的方式来进行可靠性分析,分析中验证了模糊响应面法、模糊极值响应面法以及模糊多重极值响应面法的合理性和有效性,并且基于得出的可靠性分析结果提出对应失效模式的模糊多重极值响应面优化方法。该方法在优化过程中始终保持变量的模糊性与随机性不变,并且合理的将模糊变量嵌入响应面对结构的优化中。基于上述提出的方法,借助MATLAB和ANSYS软件对航空涡轮发动机叶片以及大型真空调整平台进行模糊可靠性分析,并将提出的模糊多重极值响应面优化方法应用于调整平台的优化设计,其优化结果验证了该方法的可行性和有效性。与传统的可靠性分析及优化方法相比,本文考虑了输入变量和输出变量的模糊性以及构件多种失效模式的相关性,使得用所提出数学模型来代替结构更加符合实际,为实现多构件可靠性分析及优化提供了有效的方法。
马晓芳[5]（2014）在《二级斜齿圆柱齿轮减速器的模糊可靠性优化设计》文中进行了进一步梳理为使减速器产品在最合理的条件下得到最佳设计方案，因此不仅考虑了传统设计中存在的随机因素，还考虑了不确定的模糊因素，通过模糊可靠性优化设计方法对减速器产品进行分析，分别研究了单目标模糊可靠性优化设计方法和多目标模糊可靠性优化设计方法对减速器设计的影响，同时把这两种方法下所得到的设计结果进行了对比分析。全文取得如下成果：本文将模糊数学理论与可靠性理论结合起来对二级斜齿圆柱齿轮减速器进行优化设计，使得减速器各项指标更加合理。它是一种实用性很好且也具有一定理论的现在设计方法。对减速器进行单目标及多目标的模糊可靠性优化设计，并对传统设计、可靠性优化设计和模糊可靠性优化设计的结果进行了对比分析，由分析结果可知，相对传统设计，可靠性优化设计和模糊可靠性优化设计对减速器的体积、中心距、齿宽和在一定程度上都有减小。利用MATLAB优化工具箱对单目标及多目标的模糊可靠性优化数学模型进行优化编程，对不等式约束进行了简便的处理，使得优化结果更准确。以往研究者只是对机械部件进行单目标或多目标的研究，并没有把这两种方法放在一起进行分析研究，本文在研究单目标、多目标优化的基础上，又进一步对单目标和多目标研究方法下所得的优化结果进行了对比分析。
刘发英[6]（2014）在《基于虚拟样机的智能塑壳断路器操作机构模糊可靠性和模糊稳健设计技术研究》文中进行了进一步梳理低压智能塑壳断路器是智能配电网中关键的保护电器，其可靠性直接影响着低压智能电网的安全可靠运行。操作机构是智能塑壳断路器的核心部件，本文以某智能塑壳断路器操作机构为研究对象，研究了虚拟样机技术和模糊可靠性技术以及模糊稳健设计技术相结合的优化设计方法。文中介绍了智能塑壳断路器操作机构的虚拟样机刚性模型、参数化模型和柔性模型的建模方法。针对智能塑壳断路器的异形主转轴机械特性测试孔难于定位加工的问题，提出一种基于机器视觉技术的平面三点圆心定位方法。搭建了智能塑壳断路器机械特性测试试验台。验证了智能塑壳断路器操作机构虚拟样机模型的有效性。提出一种虚拟样机技术与模糊可靠性技术相结合的弹簧优化设计方法。首先利用虚拟样机优化操作机构驱动弹簧的刚度系数，然后结合模糊可靠性设计技术，以弹簧质量最轻为目标函数，建立弹簧的模糊可靠性优化数学模型，优化出操作机构驱动弹簧的具体结构参数。综合考虑智能塑壳断路器操作机构的手动分闸和自由脱扣两种运动规律，并考虑操作机构在设计制造和使用过程中各种模糊因素对主转轴运动精度的影响，提出一种虚拟样机技术和多目标模糊稳健设计技术相结合的优化设计方法。利用该方法对智能塑壳断路器的操作机构进行了优化设计，并利用ADAMS/Insight的蒙特卡罗方法对优化结果进行了分析。研究表明，利用虚拟样机技术与模糊可靠性和模糊稳健设计技术相结合的方法，优化设计出的智能塑壳断路器的操作机构体积小、分断速度快、且可靠性和稳健性高，符合智能塑壳断路器的发展趋势。
王婧[7]（2013）在《面向现代机械装置的模糊可靠性设计方法研究》文中研究表明可靠性是度量现代机械装置的重要指标,它不仅影响机械装置的性能,而且影响一个国家的国计民生。可靠性的研究已经成为各国科研机构和学者致力研究的重点和热点,针对机械装置中存在的大量模糊现象,简述模糊可靠性设计方法产生的必然性,并对现代机械装置中组成零件疲劳强度的模糊可靠性设计作了讨论,最后通过简支梁的具体实例,对模糊可靠度进行了求解,实践证明模糊可靠性设计方法已成为解决现代机械装置中模糊性问题的有效方法与手段。
曹保金[8]（2010）在《基于MATLAB的机械设计方法研究》文中认为当今社会,各种先进的设计理论和技术都是为最终的产品服务。机械设计是机械工程的重要组成部分,是决定产品功能和性能的主要因素,是保证产品质量的前提和关键。设计关系着企业的兴旺,关系着国家的发展和社会的进步,而设计的关键部分在于设计方法的选取。传统设计方法为人类的文明起了重要的作用,也为现代设计方法理论形成做了铺垫。而现代的设计方法多种多样,对于一般的设计来说并没有哪一种设计方法是通用型的理论,只存在确定的环境和设计要求等人为或者不可抗拒力的条件下,怎么找到最适合的方法完成设计的要求,制造出令客户满意的产品。本文根据现在工程中的实际情况,在参阅大量前人研究成绩的前提下,总结了模糊可靠性理论、稳健优化设计理论以及优化设计中的遗传算法的应用发展情况,并进行分析、综合和应用。模糊可靠性章节主要讲述了可靠性理论的基础知识,主要完成了确定函数隶属度的准则,模糊约束怎么转化为易于求解的普通约束,在机械设计中应力和强度在各种分布状态下的模型以及求解的步骤。怎么求解齿轮的各种约束的详细方法,模糊可靠性优化设计模型的求解步骤。稳健性优化设计部分主要研究分析了稳健设计理论的基本原理和和应用模型,产品的质量功能特性。设计出了存在多个目标函数的条件下,为了达到稳健设计的要求怎么进行选取确定最优的目标函数,实现减小体积和重量,节约成本的目的。在遗传算法分析章节,主要介绍了遗传算法的理论,分析其运行机理,特别是对适应度函数的求解过程做了深入的研究探讨,在惩罚项选择的问题上给出了较明确的解释和例证。对齿轮传动在使用遗传算法进行优化设计的情况下,通过改变多种输入条件来验证目标函数具有较稳定的收敛性和全局的最优解。为了便于计算分析,本文还在研究上述机械设计方法的过程中,通过具体的例子验证设计理论,结合Matlab这种强大的数学计算软件分析,给出了相应程序。结果证明把各种设计方法应用到实际题目中,不但得到了比传统设计方法较优的结果,还大大的提高了计算速度,节省了时间,证明了现代设计方法的可行性。
傅晓磊[9]（2010）在《摆线钢球行星传动多目标模糊可靠性优化及评价》文中指出端面啮合摆线钢球行星传动是一种具有无回差、结构紧凑、承载能力强、传动效率高等良好性能的新型精密传动机构。在参考大量文献,对其传动理论及结构详细分析的基础上,基于模糊理论对该传动系统的可靠性进行了深入研究,并针对该传动机构体积（重量）、效率、可靠性等多目标进行了参数优化,最后基于模糊层次分析法对摆线钢球行星传动机构的广义质量进行了综合评价。本论文主要包括以下内容:根据摆线钢球行星传动的结构组成和啮合传动原理,运用模糊可靠性理论,推导出摆线钢球行星传动啮合副的接触疲劳强度模糊可靠度计算公式,进而运用系统可靠性串并联原理和模糊评判理论,依次推导出摆线钢球行星传动减速部分机构、等速输出机构和转臂轴承的模糊可靠性计算公式,并最终得到摆线钢球行星传动系统的模糊可靠度计算公式。应用多目标模糊可靠性优化设计理论和遗传算法,基于对摆线钢球行星传动机构的结构详细分析,效率分析和模糊可靠性分析,建立了摆线钢球行星传动减速机构的多目标模糊可靠性优化数学模型,根据摆线钢球行星传动可靠性高的特点,运用遗传算法进行满足模糊可靠性的双目标Pareto优化求解。根据综合设计方法理论,分析机构设计质量的内涵,应用广义质量目标体系,较全面的考虑机构设计质量的层次性和复杂性,采用模糊层次分析法,充分借鉴专家经验,首次对摆线钢球行星传动这一新型传动机构进行模糊综合评判,验证了设计的合理性。
郭波[10]（2010）在《机械系统模糊可靠性优化设计研究》文中提出随着科学技术的发展,可靠性工程越来越为世界各国所重视。产品的可靠性直接影响产品的使用性能,从而影响产品的竞争能力。努力提高产品的可靠性,可以有效地防止故障和事故的频繁发生,特别是灾难性事故的发生,也可以避免开发产品时频繁的“事后更改”现象,从而缩短开发周期、节约开发成本、降低维修费,提高产品的竞争能力。随着对可靠性研究的不断深入,人们发现许多工程实际问题不仅存在随机因素,也广泛地存在模糊性因素,将模糊理论引入可靠性研究,用模糊可靠性的研究方法解决问题是当前工程实际的要求。机械模糊可靠性优化设计是对涉及机械工程中的优化问题过程中存在的各类模糊因素进行优化分析。本文对机械系统进行可靠性分析时,将模糊数学理论与故障树理论相结合提出模糊故障树分析的全部过程,并且将模糊综合评判与FMECA结合提出了故障模式与影响的模糊分析。在研究可靠性理论和模糊数学的基础上,将模糊可靠性方法应用到机械结构及零部件的优化设计中。设计过程包括建立实际问题的优化数学模型；将可靠性指标及其它约束条件看做模糊因素；将这些模糊约束条件转化成普通约束,即把模糊可靠性优化设计问题转化成普通优化设计问题；用Matlab遗传算法优化工具箱进行求解,得到最优的设计方案。此外对已设计的机械系统可靠度进行预测也是进行可靠性分析的一种分析方法。在对结构模型进行可靠性分析时,考虑外载荷、材料强度、构件尺寸、边界条件和加工公差等基本变量由于测量误差等各种随机因素的影响,采用概率有限元法进行计算。直接使用ANSYS软件的参数化设计语言APDL来对零件进行建模和划分网格,然后使用蒙特卡罗法进行可靠性分析,生成可靠性分析文件。
二、模糊可靠性设计在机械设计中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、模糊可靠性设计在机械设计中的应用（论文提纲范文）
（1）基于Copula函数失效相关系统的动态可靠性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第二章 结构可靠性和Copula函数基本理论 |
| 2.1 可靠性基本理论 |
| 2.1.1 应力-强度干涉理论 |
| 2.2 模糊数学理论 |
| 2.2.1 模糊数学的基本介绍 |
| 2.2.2 常用的隶属函数 |
| 2.3 Copula函数理论 |
| 2.3.1 Copula函数的定义和性质 |
| 2.3.2 基于Copula函数相关测度 |
| 2.3.3 常用的Copula函数 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于概率和Copula函数失效相关随机系统动态可靠性分析 |
| 3.1 单个零件的动态可靠性模型 |
| 3.1.1 载荷顺序统计量 |
| 3.1.2 载荷多次作用下结构或零部件的动态可靠性模型 |
| 3.1.3 零件的时变可靠性模型 |
| 3.2 基于Copula函数串联系统时变动力可靠性分析 |
| 3.2.1 传统串联系统的可靠性 |
| 3.2.2 相关性失效串联系统动态可靠度的Copula计算模型 |
| 3.2.3 Copula函数参数的估计 |
| 3.2.4 算例 |
| 3.3 基于Copula函数并联系统时变动力可靠性研究 |
| 3.3.1 传统并联系统的可靠性 |
| 3.3.2 相关性失效并联系统动态可靠度的Copula计算模型 |
| 3.3.3 算例 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于Copula函数失效相关系统动态模糊可靠性分析 |
| 4.1 单个零件的动态模糊可靠度计算 |
| 4.1.1 水平截集 |
| 4.1.2 常用的截集分布 |
| 4.1.3 双状态假设模糊可靠度计算公式 |
| 4.1.4 模糊强度不退化时零件动态模糊可靠性模型 |
| 4.1.5 模糊强度退化时零件模糊可靠性模型 |
| 4.2 基于Copula函数系统动态模糊可靠性计算 |
| 4.2.1 串联系统动态模糊可靠度计算 |
| 4.2.2 并联系统动态模糊可靠度计算 |
| 4.3 模糊可靠度的蒙特卡洛模拟及kendall秩的求解 |
| 4.3.1 模糊可靠度的蒙特卡洛模拟 |
| 4.3.2 Copula函数参数的表示及kendall秩的求解 |
| 4.3.3 Copula函数求解系统动态模糊可靠度计算过程小结 |
| 4.4 算例 |
| 4.4.1 串联系统动态模糊可靠度算例 |
| 4.4.2 并联系统动态模糊可靠度算例 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）基于响应面法的结构可靠度计算方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 可靠性理论研究现状 |
| 1.2.2 响应面法理论研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 可靠性分析基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 可靠性分析基本概念 |
| 2.2.1 结构功能函数 |
| 2.2.2 可靠性指标与灵敏度 |
| 2.3 可靠度计算方法 |
| 2.3.1 近似解析法 |
| 2.3.2 数字模拟法 |
| 2.3.3 函数替代法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 改进的加权线性响应面法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 响应面法基本理论 |
| 3.3 加权回归方法 |
| 3.4 基于均匀设计试验的加权线性响应面法 |
| 3.4.1 加权回归的权重构造 |
| 3.4.2 试验样本点选取方法 |
| 3.4.3 基于均匀设计试验的加权线性响应面法计算策略 |
| 3.5 算例分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于核偏最小二乘法的非线性响应面法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 偏最小二乘回归法基本理论 |
| 4.2.1 偏最小二乘法概述 |
| 4.2.2 偏最小二乘法原理 |
| 4.3 核偏最小二乘非线性响应面法可靠度计算 |
| 4.3.1 建立拟线性模型 |
| 4.3.2 基于核函数偏最小二乘的响应面法 |
| 4.3.3 核偏最小二乘非线性响应面法可靠度计算策略 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 模糊可靠性的研究与应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模糊可靠性研究与应用概述 |
| 5.3 响应面法在模糊可靠性分析中的应用 |
| 5.3.1 广义可靠度的计算方法 |
| 5.3.2 分段核偏最小二乘非线性响应面法 |
| 5.3.3 算例分析 |
| 5.4 螺旋弹簧多目标模糊优化设计 |
| 5.4.1 受力分析 |
| 5.4.2 应力分析 |
| 5.4.3 模糊可靠性设计数学模型的建立 |
| 5.4.4 模糊约束的隶属函数 |
| 5.4.5 圆柱螺旋弹簧设计与应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（3）桥式起重机箱形主梁模糊可靠性优化（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 起重机概述 |
| 1.2 起重机发展现状 |
| 1.3 起重机结构的发展趋势 |
| 1.4 起重机金属结构现代设计方法 |
| 1.4.1 优化设计 |
| 1.4.2 计算机辅助设计 |
| 1.4.3 可靠性设计 |
| 1.4.4 可靠性优化设计 |
| 1.5 模糊可靠性优化设计国内外研究现状 |
| 1.6 选题背景及研究内容 |
| 1.6.1 课题背景及意义 |
| 1.6.2 课题来源 |
| 1.6.3 课题的研究内容及采用方法 |
| 1.7 本章小结 |
| 第二章 模糊可靠性 |
| 2.1 可靠度 |
| 2.1.1 应力-强度分布干涉模型 |
| 2.1.2 可靠度计算 |
| 2.2 模糊可靠度 |
| 2.2.1 模糊数学 |
| 2.2.2 常用隶属函数 |
| 2.2.3 模糊安全状态 |
| 2.2.4 模糊可靠度计算公式 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 模糊优化 |
| 3.1 模糊优化设计 |
| 3.1.1 模糊优化设计的基本概念 |
| 3.1.2 模糊优化设计中的分类 |
| 3.2 求解模糊优化问题的方法 |
| 3.2.1 水平截集法 |
| 3.2.2 最优水平截集法 |
| 3.2.3 扩增系数法 |
| 3.3 模糊综合评判法 |
| 3.3.1 模糊综合评判法的步骤 |
| 3.3.2 模糊综合评判应该注意的问题 |
| 3.3.3 多级综合模糊评判 |
| 3.4 模糊优化设计对约束的处理 |
| 3.4.1 性能约束处理 |
| 3.4.2 几何约束处理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Matlab优化工具箱及其程序实现 |
| 4.1 Matlab简单介绍 |
| 4.2 fmincon函数的语法结构 |
| 4.3 fmincon函数在起重机金属结构设计上的应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 桥式起重机主梁模糊可靠性优化设计实用案例 |
| 5.1 桥机主梁模糊可靠性优化数学模型建立 |
| 5.1.1 设计变量 |
| 5.1.2 目标函数 |
| 5.1.3 约束条件 |
| 5.2 模糊约束转化为普通约束 |
| 5.2.1 隶属函数的选择 |
| 5.2.2 确定模糊约束边界 |
| 5.2.3 模糊约束非模糊化 |
| 5.3 模糊综合评判法求最优水平值 |
| 5.3.1 建立因素集 |
| 5.3.2 确定备择集 |
| 5.3.3 建立权重集 |
| 5.3.4 建立因素等级矩阵 |
| 5.3.5 一级模糊综合评判 |
| 5.3.6 二级模糊综合评判 |
| 5.3.7 确定最优水平置信区间 |
| 5.4 优化模型的最终确立及其结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论和展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录及参与的项目 |
（4）基于模糊多重响应面的结构可靠性优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究和发展状况 |
| 1.2.1 模糊可靠性分析的发展概况 |
| 1.2.2 响应面法的发展概况 |
| 1.2.3 结构可靠性优化设计的发展状况 |
| 1.3 课题来源和主要研究内容 |
| 第2章 模糊可靠性分析 |
| 2.1 结构可靠性分析中的模糊因素 |
| 2.1.1 模糊变量的类型 |
| 2.1.2 结构中的模糊变量 |
| 2.1.3 模糊变量隶属函数的选用 |
| 2.2 模糊可靠性模型的建立 |
| 2.2.1 模糊变量的随机化处理 |
| 2.2.2 模糊运算原理 |
| 2.2.3 结构模糊可靠性的推算 |
| 2.2.4 模糊可靠性求解 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于模糊多重极值响应面法的结构优化设计 |
| 3.1 模糊多重响应面法 |
| 3.1.1 中心复合设计法抽取样本 |
| 3.1.2 模糊响应面方法的提出 |
| 3.1.3 模糊极值响应面法的提出 |
| 3.1.4 模糊多重极值响应面法的提出 |
| 3.2 可靠性的模糊优化 |
| 3.2.1 升降平台模糊优化数学模型的建立 |
| 3.2.2 模糊优化模型求解方法 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 模糊可靠性分析及优化实例 |
| 4.1 涡轮叶片模糊可靠性分析 |
| 4.1.1 涡轮发动机工作原理 |
| 4.1.2 涡轮叶片的可靠性计算及分析 |
| 4.2 升降平台模糊优化实例研究 |
| 4.2.1 升降平台几何模型的建立 |
| 4.2.2 平台可靠性数学模型的建立 |
| 4.2.3 平台优化设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（5）二级斜齿圆柱齿轮减速器的模糊可靠性优化设计（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 可靠性设计的发展及现状 |
| 1.2.2 模糊可靠性优化设计的发展及现状 |
| 1.3 文本主要研究内容 |
| 1.4 小结 |
| 第二章 机械模糊可靠性设计基础 |
| 2.1 模糊数学的基本概念 |
| 2.1.1 模糊集的概念 |
| 2.1.2 隶属函数的确定与选择 |
| 2.2 常规的模糊综合评判理论 |
| 2.2.1 一级模糊综合评判 |
| 2.2.2 多层次模糊综合评判 |
| 2.3 机械零件的可靠度计算 |
| 2.3.1 应力和强度服从正态分布 |
| 2.3.2 应力和强度服从对数正态分布 |
| 2.3.3 应力和强度服从指数分布 |
| 2.3.4 应力和强度服从其它分布 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 机械模糊优化设计理论 |
| 3.1 机械模糊优化设计的概念 |
| 3.1.1 模糊优化设计的概念 |
| 3.1.2 模糊优化设计的分类 |
| 3.2 对称模糊优化建模及求解 |
| 3.2.1 建立对称模糊优化数学模型 |
| 3.2.2 求解方法 |
| 3.3 非对称模糊优化建模及求解 |
| 3.3.1 建立非对称模糊优化数学模型 |
| 3.3.2 求解方法 |
| 3.4 MATLAB 在机械模糊优化设计中的应用 |
| 3.4.1 MATLAB 的优化工具箱 |
| 3.4.2 优化工具箱在求解约束极小值问题 |
| 3.4.3 应用实例 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 二级斜齿圆柱齿轮减速器的单目标模糊可靠性优化设计 |
| 4.1 二级斜齿圆柱齿轮减速器的模糊可靠性设计 |
| 4.1.1 原始数据 |
| 4.1.2 设计要求 |
| 4.2 基于单目标的二级斜齿圆柱齿轮减速器数学模型的建立 |
| 4.2.1 设计变量 |
| 4.2.2 目标函数 |
| 4.2.3 约束条件 |
| 4.3 模糊约束的处理 |
| 4.4 模糊综合评判法 |
| 4.5 优化模型的求解 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 二级斜齿圆柱齿轮减速器的多目标模糊可靠性优化设计 |
| 5.1 多目标模糊优化设计 |
| 5.1.1 多目标模糊优化概念 |
| 5.1.2 数学模型的建立 |
| 5.2 多目标优化求解 |
| 5.2.1 多目标优化设计的常规求解方法 |
| 5.2.2 多目标模糊优化问题的求解 |
| 5.3 基于多目标的二级斜齿圆柱轮减速器数学模型的建立 |
| 5.4 matlab 优化程序设计对模型求解 |
| 5.4.1 利用 MATLAB 优化工具箱进行程序设计 |
| 5.4.2 MATLAB 中编写计算程序 |
| 5.4.3 优化结果分析比较 |
| 5.5 单目标优化与多目标优化对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 为了完善模糊可靠性优化设计理论，还需要开展以下工作： |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（6）基于虚拟样机的智能塑壳断路器操作机构模糊可靠性和模糊稳健设计技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 塑壳断路器的研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 塑壳断路器的研究现状 |
| 1.2.2 塑壳断路器的发展趋势 |
| 1.3 虚拟样机技术概述 |
| 1.4 模糊可靠性优化设计研究进展 |
| 1.5 模糊稳健优化设计研究进展 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第二章 智能塑壳断路器操作机构运动学分析 |
| 2.1 操作机构的工作原理 |
| 2.2 操作机构的运动学分析 |
| 2.2.1 手动分合闸时操作机构的运动学分析 |
| 2.2.2 自由脱扣时操作机构的运动学分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 智能塑壳断路器操作机构虚拟样机建模及模型验证方法 |
| 3.1 操作机构虚拟样机建模 |
| 3.1.1 操作机构虚拟样机刚性模型 |
| 3.1.2 操作机构虚拟样机参数化模型 |
| 3.1.3 操作机构虚拟样机柔性模型 |
| 3.2 操作机构机械特性测试方法 |
| 3.2.1 操作机构机械特性测试试验台 |
| 3.2.2 操作机构主转轴机械特性测试孔的定位方法研究 |
| 3.2.3 操作机构主转轴机械特性曲线的测试 |
| 3.3 操作机构机械特性实测曲线与虚拟样机仿真结果的比对 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于虚拟样机的操作机构驱动弹簧模糊可靠性优化设计 |
| 4.1 基于虚拟样机的弹簧刚度系数优化设计 |
| 4.2 弹簧的模糊可靠度计算 |
| 4.2.1 弹簧的静强度模糊可靠度计算 |
| 4.2.2 弹簧的疲劳强度模糊可靠度计算 |
| 4.3 弹簧的模糊可靠性优化数学模型 |
| 4.3.1 设计变量 |
| 4.3.2 目标函数 |
| 4.3.3 约束条件 |
| 4.4 数学模型求解 |
| 4.5 弹簧优化结果与原始结果比对 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于虚拟样机的操作机构模糊稳健优化设计 |
| 5.1 操作机构虚拟样机参数化优化设计 |
| 5.1.1 手动分闸过程虚拟样机参数化优化设计 |
| 5.1.2 自由脱扣过程虚拟样机参数化优化设计 |
| 5.2 操作机构模糊稳健优化数学模型 |
| 5.2.1 设计变量 |
| 5.2.2 目标函数 |
| 5.2.3 约束条件 |
| 5.2.4 模糊稳健数学模型 |
| 5.3 模糊稳健优化数学模型求解 |
| 5.3.1 数学模型去模糊化处理 |
| 5.3.2 优化结果 |
| 5.4 基于 ADAMS/Insight 的优化结果分析 |
| 5.4.1 操作机构手动分闸动触头主转轴分断运动稳健性分析 |
| 5.4.2 操作机构自由脱扣动触头主转轴分断运动稳健性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 主要结论及创新点 |
| 6.2 进一步展开的研究 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间所取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（7）面向现代机械装置的模糊可靠性设计方法研究（论文提纲范文）
| 0.引言 |
| 1. 现代机械装置中的模糊现象 |
| 2. 模糊可靠性设计方法的提出 |
| 3. 应用实例 |
| 4. 结语 |
（8）基于MATLAB的机械设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究的现状和发展趋势 |
| 1.2.1 国内外研究现状 |
| 1.2.2 发展趋势 |
| 2 MATLAB 语言及其工具箱简介 |
| 2.1 MATLAB 介绍 |
| 2.2 MATLAB 的组成与应用 |
| 2.3 MATLAB 图形用户界面 |
| 2.4 MATLAB 优化工具箱介绍 |
| 2.5 MATLAB 遗传算法工具箱介绍 |
| 3 传统机械设计方法 |
| 3.1 传统机械设计的优点 |
| 3.2 传统机械设计的局限 |
| 4 齿轮传动机构的模糊可靠性设计 |
| 4.1 模糊可靠性优化设计理论 |
| 4.1.1 可靠性优化设计理论基础 |
| 4.1.2 机械产品可靠性设计步骤 |
| 4.2 齿轮传动机构的模糊可靠性设计 |
| 4.2.1 选定齿轮类型和材料 |
| 4.2.2 模糊可靠性优化设计数学模型的建立 |
| 4.2.3 模糊约束条件的转化 |
| 4.2.4 模糊可靠性优化设计模型的求解 |
| 4.2.5 一级模糊综合评判 |
| 4.2.6 二级模糊综合评判 |
| 4.2.7 模型求解及用MATLAB 工具箱实现优化 |
| 5 齿轮传动机构的稳健优化设计 |
| 5.1 产品的质量功能特性 |
| 5.2 产品的功能因素 |
| 5.3 产品质量的静态特性 |
| 5.4 稳健设计的基本原理 |
| 5.5 稳健性设计的方法 |
| 5.6 多目标优化基本知识 |
| 5.7 稳健设计实例 |
| 5.8 稳健设计的步骤 |
| 6 遗传算法的齿轮传动机构优化设计 |
| 6.1 遗传算法的基本理论 |
| 6.1.1 遗传算法模式原理 |
| 6.1.2 遗传算法积木块假设理论 |
| 6.2 遗传算法应用和求解步骤 |
| 6.2.1 遗传算法的应用 |
| 6.2.2 遗传算法的求解步骤 |
| 6.3 遗传算法的适应度函数 |
| 6.3.1 遗传编码 |
| 6.3.2 适应度函数分析 |
| 6.3.3 遗传算子分析 |
| 6.4 遗传算法在机械优化设计中的应用 |
| 6.4.1 建立齿轮传动的数学建模 |
| 6.4.2 齿轮传动的计算分析 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（9）摆线钢球行星传动多目标模糊可靠性优化及评价（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 精密活齿传动的发展历史与现状 |
| 1.2 摆线钢球行星传动的研究及进展 |
| 1.3 模糊理论的产生及开发应用 |
| 1.4 模糊理论在机械领域的应用现状及发展前景 |
| 1.5 本课题的研究内容及意义 |
| 第2章 摆线钢球行星传动系统模糊可靠性分析 |
| 2.1 摆线钢球行星传动的结构及工作原理 |
| 2.2 摆线钢球强度的模糊可靠性分析 |
| 2.2.1 模糊可靠性分析建模 |
| 2.2.2 接触应力参数分析 |
| 2.2.3 接触疲劳强度模糊可靠度计算 |
| 2.3 摆线钢球行星传动各子系统的模糊可靠性分析 |
| 2.3.1 减速部分机构系统模糊可靠性分析 |
| 2.3.2 等速输出机构系统模糊可靠性分析 |
| 2.3.3 转臂轴承模糊可靠性分析 |
| 2.4 摆线钢球行星传动系统的模糊可靠度计算 |
| 2.5 实例计算 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 摆线钢球行星传动多目标优化建模 |
| 3.1 多目标模糊可靠性优化数学模型 |
| 3.2 摆线钢球行星传动分目标函数及参数选择 |
| 3.2.1 体积目标函数 |
| 3.2.2 效率目标函数的确立 |
| 3.2.3 可靠性目标函数的确立 |
| 3.2.4 设计参数的确定 |
| 3.3 约束条件 |
| 3.3.1 模糊约束条件 |
| 3.3.2 非模糊约束条件 |
| 3.4 隶属函数选择 |
| 3.4.1 隶属函数的选择方法 |
| 3.4.2 可靠度隶属函数 |
| 3.4.3 效率隶属函数 |
| 3.4.4 短幅系数隶属函数 |
| 3.4.5 摆线槽槽型角隶属函数 |
| 3.5 模糊问题的非模糊转化 |
| 3.5.1 最优水平值λ的求解 |
| 3.5.2 模糊约束问题转化为普通约束 |
| 3.6 多目标优化数学模型 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 摆线钢球行星传动多目标优化设计 |
| 4.1 多目标优化设计的方法 |
| 4.1.1 化多目标为单目标法 |
| 4.1.2 目标分层法 |
| 4.1.3 功效系数法 |
| 4.2 遗传算法 |
| 4.2.1 遗传算法的概念及基本原理 |
| 4.2.2 遗传算法的步骤及流程图 |
| 4.2.3 遗传算法与传统算法的比较 |
| 4.2.4 多目标优化问题的遗传算法 |
| 4.3 基于遗传算法的求解 |
| 4.3.1 编码 |
| 4.3.2 建立适应度函数 |
| 4.3.3 选择 |
| 4.3.4 交叉和变异 |
| 4.3.5 遗传算法的终止 |
| 4.3.6 编程求解 |
| 4.3.7 结果比较 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 摆线钢球行星传动设计质量综合评价 |
| 5.1 机构设计质量评价的必要性 |
| 5.2 设计质量指标的内涵 |
| 5.3 设计质量评价方法分析 |
| 5.3.1 模糊综合评判法 |
| 5.3.2 层次分析法 |
| 5.3.3 价值工程法 |
| 5.3.4 模糊层次分析法 |
| 5.4 摆线钢球行星传动机构设计质量综合评判 |
| 5.4.1 确定指标集和评价集 |
| 5.4.2 构造模糊判断矩阵 |
| 5.4.3 建立模糊互补判断矩阵 |
| 5.4.4 求取权重向量 |
| 5.4.5 一致性检验 |
| 5.4.6 综合评价 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）机械系统模糊可靠性优化设计研究（论文提纲范文）
| 目录 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 插图索引 |
| 附表索引 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 模糊可靠性设计及其国内外研究现状 |
| 1.2.1 可靠性的提出及发展 |
| 1.2.2 可靠性工程的研究内容 |
| 1.2.3 可靠性设计的研究现状 |
| 1.2.4 模糊可靠性设计的研究现状 |
| 1.3 课题研究的主要内容 |
| 第二章 模糊可靠性优化设计的理论基础 |
| 2.1 模糊数学 |
| 2.1.1 模糊数学基本概念 |
| 2.1.2 模糊数学常用隶属函数 |
| 2.1.3 模糊数及运算 |
| 2.1.4 分解定理 |
| 2.1.5 扩展定理 |
| 2.2 模糊综合评判 |
| 2.2.1 一级模糊综合评判 |
| 2.2.2 多级模糊综合评判 |
| 2.3 可靠性设计基本原理 |
| 2.3.1 可靠性的特征量 |
| 2.3.2 应力-强度干涉理论 |
| 本章小结 |
| 第三章 机械系统模糊可靠性分析 |
| 3.1 模糊故障树分析 |
| 3.1.1 模糊故障树建立的原理及分析过程 |
| 3.1.2 机械系统模糊故障树实例分析 |
| 3.2 故障模式与影响模糊分析 |
| 本章小结 |
| 第四章 机械系统模糊可靠优化设计 |
| 4.1 模糊可靠性优化设计方法 |
| 4.1.1 数学模型的建立 |
| 4.1.2 模糊问题的非模糊化处理 |
| 4.2 优化方法选择 |
| 4.2.1 引言 |
| 4.2.2 遗传算法原理 |
| 4.2.3 MATLAB遗传算法工具箱 |
| 4.3 实例分析 |
| 本章小结 |
| 第五章 机械系统可靠性概率有限元分析 |
| 5.1 蒙特卡洛模拟法 |
| 5.2 基于ANSYS的可靠性分析原理 |
| 5.3 实例分析 |
| 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
四、模糊可靠性设计在机械设计中的应用（论文参考文献）
- [1]基于Copula函数失效相关系统的动态可靠性分析[D]. 李正文. 西安电子科技大学, 2019(02)
- [2]基于响应面法的结构可靠度计算方法研究[D]. 侯振兴. 燕山大学, 2019(03)
- [3]桥式起重机箱形主梁模糊可靠性优化[D]. 岳小云. 太原科技大学, 2016(11)
- [4]基于模糊多重响应面的结构可靠性优化设计[D]. 魏文龙. 哈尔滨理工大学, 2016
- [5]二级斜齿圆柱齿轮减速器的模糊可靠性优化设计[D]. 马晓芳. 太原科技大学, 2014(08)
- [6]基于虚拟样机的智能塑壳断路器操作机构模糊可靠性和模糊稳健设计技术研究[D]. 刘发英. 河北工业大学, 2014(07)
- [7]面向现代机械装置的模糊可靠性设计方法研究[J]. 王婧. 科技信息, 2013(10)
- [8]基于MATLAB的机械设计方法研究[D]. 曹保金. 西华大学, 2010(04)
- [9]摆线钢球行星传动多目标模糊可靠性优化及评价[D]. 傅晓磊. 燕山大学, 2010(08)
- [10]机械系统模糊可靠性优化设计研究[D]. 郭波. 兰州理工大学, 2010(04)