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机械结构可靠性稳健设计若干关键问题的研究

贺向东  
【摘要】:在对机械结构进行设计计算时,必须考虑各设计参数和结构参数的统计分散性,进行随机不确定失效分析,只有这样,才能更好地反映机械结构的真实情况,使机械结构的设计工作性能与实际工作性能更加符合。任何一种机械结构,其可靠性都会受到一些因素的影响,要么尽可能消除这些因素,要么尽量降低这些因素的影响。在实际工程中,实现消除这些影响因素往往是很难的,即使能够消除也需要花费很大的代价,可见这不是首选的方法;而降低这些因素的影响却是相对容易和代价较低的方法,也就是使机械结构的可靠度对这些因素的变化不十分敏感,即具有稳健性。根据这种指导思想,发展一种可以提高机械结构安全可靠性和鲁棒稳健性的工程设计方法是十分必要和重要的。本文采用随机摄动法、Edgeworth 级数以及相应的经验修正公式,解决了具有任意分布参数的可靠性优化设计问题,给出了可靠性灵敏度设计的计算公式,提出了可靠性稳健设计方法,讨论了具有任意分布参数机械结构的可靠度对设计参数的变化是否敏感的问题,发展了具有任意分布参数的可靠性稳健设计理论。


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