一、软件可靠性不确定因素的数学处理方法研究(论文文献综述)
毛息军[1](2021)在《复杂水流激励下水轮发电机组动力学特性及其运行可靠性研究》文中提出水轮发电机组在强大且复杂的水力、电场和磁场等因素的共同作用下,将产生十分复杂的振动,进而给机组自身的安全稳定运行带来巨大的安全隐患。尤其是机组运行在非设计工况下时水流激励还具有显着的非平稳特性,导致机组的振动变得更加复杂,并且加之机组每个单元之间不可避免地存在着相互联系、互相影响的关系,使得水轮发电机组在运行中还常常表现出一些难以解释的异常行为。因此,为了提高水轮发电机组运行的安全性、稳定性和可靠性,开展在复杂水流激励影响下机组的动态特性及其运行可靠性问题的研究工作是十分必要的。本文主要内容包括:首先,考虑轴承系统对机组的影响把机组主轴系统简化为集中参数模型,引入发电机气隙磁场能,采用平板壳单元模拟机组的转轮叶片,综合运用刚体动力学和弹性动力学相关理论建立水轮发电机组集中参数-有限元混合动力学一般模型,然后由拉格朗日方程推导机组动力学方程表达式。其次,通过分析不同工况下水轮发电机组的水流激励特性,基于虚拟激励法构建适用于模拟不同工况下作用在水轮发电机组上的随机水流激励的数学模型,再根据所建立的水轮发电机组集中参数-有限元混合动力学模型,应用随机振动理论探明不同工况下机组的动力学特性,揭示机组振动特性与结构参数、材料参数、水力参数之间的内在关系,并通过实例对不同工况下的水流激励特性和机组动力学特性进行分析,为研究机组的运行可靠性奠定理论基础。然后,根据水轮发电机组各部位的振动幅值应控制在一定限值之内的安全可靠运行准则,构造各部位振动的极限状态控制方程,应用首次超越可靠度理论,分别建立额定负荷工况、部分负荷工况和超负荷工况下水轮发电机组的可靠性模型,在此基础上建立复杂工况下水轮发电机组可靠性综合评估模型。最后,通过实例探究机组运行可靠性与各结构参数、材料参数、水力参数之间的内在关系,并运用Monte Carlo Simulation(MCS)法对所建可靠性模型的可行性和有效性进行验证。
张宏扬[2](2021)在《铁路信号安全相关系统硬件安全完整性预计方法研究》文中研究表明EN 50129是铁路信号领域中对安全相关电子系统验收及批准的要求作出定义的第一个欧洲标准,该标准中安全完整性部分的有关概念和定义基本继承了国际功能安全标准IEC 61508,而后者关于硬件安全完整性的定量预计问题,主要给出了“硬件安全完整性的结构约束”和“由随机硬件失效引起的安全功能失效概率的计算(目标失效量)”这两个方面的要求和规定,但具体应用于铁路信号安全相关系统时存在如下问题:一是IEC 61508所直接面向的系统多为在工业过程控制领域中专用于或主要用于实现安全防护功能的安全相关系统,此类系统具有与EN 50129所面向的集控制、安全保障于一身的铁路信号安全相关系统显着不同的特点,这使IEC 61508中有关目标失效量的计算公式并不完全适用于铁路信号安全相关系统硬件安全完整性的预计;二是可靠性参数数据缺乏、现场失效数据反馈不足等原因导致的参数不确定性已成为影响铁路信号安全相关系统硬件安全完整性预计结果最主要的原因,而结构约束的路线1H并未对不确定性作出要求,路线2H虽然规定了对失效数据不确定度的分析以及目标结果置信度的衡量,但并未给出具体、可操作的实施方法。基于此,在查阅国内外相关领域研究文献的基础上,本文从硬件安全完整性定量预计方法、共因失效定量评估方法、不确定性分析方法等几个方面展开研究。一方面,分析并总结IEC 61508与EN 50129所面向的安全相关系统在结构、所实现功能、危险侧判定等方面的差异性,以此分析了 IEC 61508提供的目标失效量计算公式在铁路信号安全相关系统中的适用性;另一方面,构建了铁路信号安全相关系统常见冗余结构的目标失效量量化模型,研究认知不确定影响下共因失效因子β的估算方法,并最终提出了参数不确定性影响下硬件安全完整性的预计方法。论文的主要成果和创新点如下:(1)针对目前多数文献并未研究IEC 61508提供的目标失效量计算公式适用性的现象,首先讨论了操作模式判定、目标失效量PFH、结构约束等IEC 61508中与硬件安全完整性相关的一些概念及定义的不足与局限性;然后从系统安全相关功能特点、系统功能边界及对象特点、实现安全保障的方式及策略、危险失效判定原则等四个方面逐一比较IEC 61508所面向的安全相关系统(S1类)与EN 50129所面向的铁路信号安全相关系统(S2类)间的差异性;最后重点研究了 1oo2和2oo2这两个最具代表性的冗余结构对S1、S2两类系统的安全性所起作用的不同之处,为IEC 61508中推荐的目标失效量计算公式在铁路信号安全相关系统中的适用性提供了评价依据。(2)针对传统方法构建复杂冗余系统的安全性模型过程繁琐、模型求解困难的问题,提出了基于动态故障树的冗余结构THR量化模型,采用该方法构建了铁路信号安全相关系统常见三种冗余结构双机热备(1oo2)、二乘二取二(2×2oo2)、三取二(2oo3)的动态故障树模型,求解得到每种结构的THR计算公式。同时,针对既有灵敏度分析方法每次仅允许一个参数发生变化的局限性,提出了基于灰关联的影响参数敏感性分析方法,为相互影响的参数的敏感性判定提供了一种有效的定量评价策略。(3)针对β因子确定过程中由分析人员评分的主观性导致的认知不确定性问题,提出了基于D-S证据理论的β因子估算方法,该方法利用证据理论中的基本信任分配函数表示各专家对β因子不同取值区间的信任程度,采用证据合成规则融合不同专家的评估意见,有效降低了认知不确定性对β因子估算结果的影响。同时,针对传统证据合成规则合成证据时可能产生与直觉相悖的结果的问题,提出了一种基于改进折扣系数的证据理论合成方法,示例结果表明,所提出的方法优于传统的证据合成方法,能快速收敛于所识别的目标基元。(4)针对参数不确定性对硬件安全完整性预计结果影响的问题,首先提出了基于蒙特卡罗分析法的硬件安全完整性预计方法解决其中参数概率分布已知类型的不确定性问题,该方法以结果达到95%的置信度来判定结构所满足的SIL,有效弥补了单一固定结果未考虑不确定性因素影响的缺陷。其次,针对蒙特卡罗分析法难以处理参数概率分布未知类型的不确定性问题,提出了基于模糊数的硬件安全完整性预计方法。同时,考虑到传统模糊结果评价方法存在可能再次引入认知不确定性、未能从置信度角度评价模糊结果等不足与局限性,提出了基于测度理论与符合性概率的模糊结果评价方法,示例表明所提出的方法有效且模糊评价结果较蒙特卡罗分析法评估的结果更为保守。最后,针对模糊数隶属函数可能难以确定的问题,提出了基于区间数的硬件安全完整性预计方法,采用NSG可能度法计算结果满足不同SIL的可能程度,并以示例证明了区间数更适合处理高度不确定性影响下的硬件安全完整性预计问题。
曹培欢[3](2021)在《基于结构可靠性的碳纤维典型车身零部件一体化设计研究》文中提出随着汽车产业的深入发展,我国的汽车保有量逐年增加,安全、能源和环保等领域面临着严峻挑战,而这些问题都与汽车轻量化都有着紧密的联系。碳纤维复合材料(carbon fiber composites,CFRP)具有“材料可设计性”的特性,能够根据汽车零部件的性能要求来设计微观组分材料和宏观结构参数,是汽车轻量化设计的首选材料。然而,考虑到目前有关基于结构可靠性的CFRP材料与结构一体化设计的研究才开展不久,相关的设计理论和方法都还处于研究中,离真正指导汽车零部件的生产还有一定的距离。因此,开展CFRP材料与结构一体化设计,对汽车轻量化设计具有很重要的实际应用价值。本文首先实现了CFRP弹性性能的预测,并对影响CFRP弹性性能的因素进行分析;其次,针对单向纤维复合材料开发了一套一体化设计方法,并将该方法应用于传动轴和车门的轻量化设计中;然后,对编织纤维材料车门的材料与结构一体化设计进行了系统性的研究;最后,考虑设计参数波动,开发了一套基于结构可靠性的CFRP一体化优化设计方法。本文研究内容如下:(1)CFRP弹性性能预测和参数分析。首先,介绍基于热应力法的均匀化理论推导过程。其次,采用该方法预测CFRP的弹性性能参数,并将计算结果与试验值进行对比,验证该方法在预测CFRP弹性性能中的有效性。最后,系统性研究了单胞的相关参数对复合材料弹性性能的影响。通过第二章的研究,为单向、编织纤维复合材料一体化优化设计提供理论和数据基础。(2)单向纤维复合材料汽车零部件一体化优化设计。首先,针对典型汽车零部件开发了一套通用的单向纤维复合材料材料与结构一体化优化设计方法。然后,将该方法用于单向纤维复合材料传动轴和车门的一体化设计之中,优化结果显示:采用本章开发的一体化设计方法设计得到的复合材料汽车零部件在满足性能要求的前提下,减重效果显着,实现了轻量化目的。(3)编织纤维复合材料车门一体化优化设计。为实现编织纤维复合材料多尺度优化设计,针对编织(平纹、斜纹和缎纹)纤维复合材料开发了一种通用的材料与结构一体化设计方法。首先,实现各尺度有限元模型的参数化建模和性能预测,完成微观-介观-宏观各尺度之间的性能参数传递。其次,构建CFRP车门一体化优化设计数学模型。最后,将本文开发的编织纤维复合材料一体化优化设计方法应用于复合材料车门轻量化设计中。优化结果表明:相比于原金属车门,平纹、斜纹和缎纹编织纤维复合材料车门质量降低明显,其中,平纹编织复合材料车门的轻量化效果最为显着。(4)基于结构可靠性的CFRP一体化优化设计方法。考虑CFRP在一体化优化设计过程中存在设计参数波动的情况,本章开发了一种通用的基于结构可靠性的碳纤维复合材料一体化优化设计方法。首先,确定微观结构特征尺寸的分布情况,采用多项式建立复合材料车门的响应面代理模型,并对代理模型进行精度检验。其次,基于MCS-MOPSO-RSM技术,对编织复合材料车门进行基于可靠性的一体化优化设计,结果表明:单胞特征尺寸的波动对确定性设计有很大的影响,在优化设计过程中,要充分考虑考虑参数的波动进行可靠性设计。
智鹏鹏[4](2020)在《轨道车辆结构可靠性分析与优化设计方法研究》文中指出随着现代轨道车辆结构日益复杂化和轻量化,对其质量水平提出了更高的要求,面对关键和复杂设计需求的增加,愈加需要对工程实际中存在的几何尺寸、材料属性、载荷等不确定性因素高度关注,并进行精确地度量与评估,以减少其对结构性能的影响,确保轨道车辆结构的可靠性和安全性。但是,传统轨道车辆结构分析一般基于确定的结构参数和载荷条件,并借助数值仿真分析和静/动态试验验证其是否满足标准要求,导致分析结果偏于保守且较为理想化。而基于不确定性的结构分析考虑了工程信息中的不确定性,能够真实地对结构零部件性能进行估计,预判其存在失效的可能性,进而减少主要的不可靠性因素,预防事故的发生。同时,考虑参数不确定性的结构优化能够使轨道车辆设计中的分析模型更加精细,获得兼顾可靠性和优异性能的设计方案。为此,本文考虑参数的不确定性从结构可靠性与优化设计两方面开展适用于轨道车辆结构的设计方法研究,对现有不确定性分析与优化理论体系进行拓展和完善,为轨道车辆在研制阶段的可靠性设计提供理论支持和技术支撑。本文的主要研究内容包括以下几个方面:(1)提出考虑参数不确定性的结构静/疲劳强度分析方法。为了验证结构性能分析中考虑参数不确定性的必要性,基于D-最优试验设计和有限元分析确定设计参数波动下的结构静强度,应用响应面代理模型建立不确定性设计参数与结构静强度的函数表达式,并分析参数的不确定性对结构静强度的影响,进而采用Monte Carlo(MC)方法分析结构静强度可靠性;同理,基于疲劳分析理论构建不确定性影响下结构疲劳强度的评估模型,并采用重要性抽样法分析设计参数的不确定性对结构疲劳强度的影响,结合改进的Goodman-Smith疲劳极限图,评估结构疲劳强度可靠性。所提方法定量分析参数不确定性对结构性能的影响,解决了传统确定性分析相对保守的问题。(2)提出适用于轨道车辆结构设计的单/多工况结构可靠性分析方法。面对结构在复杂载荷工况下可靠性分析准确性的提升问题,结合Chebyshev不等式和6σ原则,建立描述区间变量的分段函数模型,提出新模型中区间变量的生成策略及可靠度计算方法,实现结构在单工况下的可靠度精确计算,减少基于概率分布假设导致分析结果的离散性。此外,改进差分进化粒子群算法(IDEPSO)优化子集模拟(SS),结合改进Ditlevsen方法和最优准则,提出一种基于IDEPSO-SS的多工况结构可靠性分析方法,揭示多工况及其相关性对结构可靠度的影响规律,并确定多工况下结构的最优失效次序。该方法拓宽了可靠性分析方法的应用范围,同时克服了现有模型在多种组合工况下实现轨道车辆结构性能分析的不足。(3)提出基于随机过程的轨道车辆结构静/疲劳强度时变可靠性分析方法。考虑由载荷引起的结构可靠性的时变性与动态性,采用泊松随机过程和概率分布特征描述载荷的作用次数及大小,伽马随机过程描述材料强度的退化,在考虑参数不确定性的条件下建立结构的时变可靠性模型,分析参数的不确定性及时间对结构静强度可靠性的影响。在此基础上,基于线路试验和疲劳损伤理论计算结构的等效应力,利用连续时间模型和伊藤引理,建立时变等效应力与疲劳强度模型,进而提出轨道车辆结构的等效时变动态应力-强度干涉模型,分析结构服役寿命与疲劳可靠度的关系。该模型直观反映了服役寿命(时间)对等效应力和疲劳强度的影响,适用于任意服役寿命(时间)下以动应力为基础的焊接结构疲劳可靠性分析。(4)提出一种基于多级响应面代理模型的模糊优化设计方法。针对隐式结构的多变量优化问题,利用MC方法对结构设计参数进行灵敏度分析,并对其进行分级。采用模糊理论处理设计参数边界约束的不确定性,结合D-最优试验设计和多项式响应面代理模型,依次建立结构的多级响应面模糊优化模型,并应用遗传算法(GA)和非线性规划(NP)对其进行求解。通过与单级响应面代理模型对比,所提方法的计算精度和效率较高,解决了其在多优化变量条件下,拟合精度差及优化效率低的问题。(5)提出一种多目标时变可靠性模糊优化设计方法。为了表征时间对显式结构综合性能的影响,在对其性能指标进行理论推导的基础上,结合连续时间模型和伊藤引理,建立其时变刚度模型和时变强度可靠性模型。同时,采用模糊理论对结构的设计参数进行不确定性量化,应用物理规划法提高设计人员对优化目标的偏好,建立具有时变刚度约束和时变强度可靠性约束的多目标模糊优化设计模型,发展了结合DoE抽样的混合优化求解策略,通过对比三种混合优化策略下的模糊/非模糊优化设计,验证了考虑结构时变可靠度和优化变量模糊性的必要性。该方法在提高优化结果准确性和可靠性的同时,解决了结构设计中因忽略时间因素导致的优化结果偏于危险的问题。
赵珩翔[5](2020)在《基于自准直原理的空间光学成像系统在轨几何定标技术研究》文中研究表明基于自准直原理的空间相机在轨几何定标的技术是一种在无地面靶场情况下,对空间相机内方位元素进行监测的在轨几何定标技术,能够监测参数包括系统的主点和有效焦距、系统视轴沿X、Y以及Z方向的旋转量。该技术具有无靶场、低成本,系统简单,实时监测等优势,具有很高的适用性,特别适用于航天测绘相机的内方位元素在轨定标。本文主要对基于自准直原理空间相机在轨几何定标技术的原理进行验证,分析影响系统定标精度的主要因素,提出优化系统定标精度的方案。首先介绍自准直定标系统的工作原理,提出通过监测像点位移的方式计算空间相机待定标的参数,并推导系统的数学模型和成像公式,构建了像点位置和结构参数变化量之间的偏置矩阵。其次,以离轴三反空间相机为基础,在空间相机的光路中添加光源、探测器、分光镜和反射镜,利用离轴三反相机的自身光路进行自准直系统设计,在理想条件对空间相机的在轨定标方案进行了仿真,验证了自准直定标系统原理的可行性性。根据数学模型、光学仿真和系统公差结果,分析了影响系统定标精度的主要因素,包括质心定位的误差,折转镜调焦的系统误差,系统加工和装调的误差,并提出了通过算法提高系统质心的定位精度、通过公式计算系统调焦量、以及限制系统特定结构参数的公差,实现了对原理样机定标精度进行优化的方案。最后,搭建系统原理样机,在实验室环境下对基于自准直原理的空间相机在轨几何定标技术进行了实验测试:原理样机焦距变化量的定标精度为0.027mm;视轴X方向旋转的定标精度为0.403″;视轴Y方向旋转的定标精度为0.386″;视轴Z方向旋转的定标精度为9.752″。根据原理样机定标精度的优化方案对系统进行优化,优化后原理样机焦距变化量的定标精度为0.0097mm;视轴X方向旋转的定标精度为0.117″;视轴Y方向旋转的定标精度为0.117″;视轴Z方向旋转的定标精度为2.645″,系统的定标精度有了明显的提升。
黎达[6](2020)在《不确定性条件下的分布式供能系统优化配置研究》文中研究表明分布式供能系统是一种靠近用户设置的,发电并结合冷热联供的综合能量供应系统。它具有经济性好、环保性好、整体能量利用率高等一系列的优点,得到越来越多的研究与应用。在分布式供能系统整个运行周期中,存在着许多的不确定性因素,缺乏对这些因素的考虑,可能使系统的设计不合理,导致分布式供能系统的优势得不到充分发挥、整个系统的经济变差。针对上述问题,本文研究确定了分布式供能系统的关键影响因素,构建了基于多种不确定性优化方法的分布式供能系统优化配置模型,开展了不确定性条件下的分布式供能系统优化配置研究。本文主要工作如下:(1)发展了高效求解的分布式供能系统确定性优化配置模型。模型考虑了可选设备容量离散性、设备变工况性能变化等因素,并具有计算时间短、程序简洁等优点。通过将数据存储在外部数据库中,实现了数据与程序的分离,提高了模型的通用性与独立性。本部分工作为开展不确定性条件下的分布式供能系统优化配置研究奠定了基础。(2)进行了分布式供能系统的敏感性分析。研究了电价、设备运行效率、设备初始投资费用、天然气价和负荷需求的变化对系统配置的影响。研究表明,在这些因素当中,电价、天然气价和负荷需求影响最大。这些因素被确定为本文后续不确定性优化研究的关键影响因素。(3)构建了基于决策理论的不确定性分布式供能系统优化配置模型。考虑负荷需求、能源价格和可再生能源强度的不确定性,使用乐观法、悲观法、乐观系数法、最小最大后悔值法与等可能值法五种决策方法对可选方案进行选择。研究表明,乐观法选择的方案中设备的安装容量较小,悲观法选择的方案中设备的安装容量较大;等可能值法与最小最大后悔值法得到的方案在不同运行条件下运行时可实现较好的经济性。决策理论有助于决策者选择出体现其风险态度的最优系统方案。(4)构建了基于两阶段鲁棒优化方法的不确定性分布式供能系统优化配置模型。考虑负荷需求、能源价格和可再生能源强度的不确定性,采用盒式、椭圆和凸包不确定集合描述参数的不确定性。结果表明,能源价格、负荷需求的不确定性对系统配置形式影响较大,主要影响燃气锅炉、吸收式制冷机和蓄能装置的安装容量;为了提高解的准确性与降低解的保守性,选择合适的不确定集合十分重要。两阶段鲁棒优化得到的方案虽较为保守,但在不确定性条件下具有可靠性,在确定性条件下具有良好的经济性。(5)构建了基于区间优化方法的不确定性分布式供能系统优化配置模型。考虑负荷需求、能源价格和可再生能源强度的不确定性,采用区间数的可能度与序关系,将不确定型优化问题转化为确定型优化问题进而计算求解。研究表明,能源价格和负荷需求的不确定性对系统配置形式与经济性有显着影响,主要影响燃气锅炉、蓄能装置的安装容量以及太阳能发电装置的选用;可能度与目标函数权衡系数可以调节目标函数值预期平均性能、优化结果的鲁棒性和可靠性。另外,区间优化得到的区间解可体现目标函数的取值区间及目标函数对不确定性的敏感程度。本文发展的不确定性条件下的优化配置方法和模型可有效应对系统中的多种不确定性,降低分布式供能系统的实施风险。
杨志杰[7](2020)在《基于液闪三管符合装置的氡子体浓度绝对测量方法研究》文中研究指明氡子体浓度是辐射防护领域内照射剂量评价中的关键参数之一。本研究针对氡子体测量仪检定或校准时氡室内218Po、214Pb、214Bi和214Po四种短寿命氡子体核素准确测量的问题,开展了基于液闪三管符合装置的氡子体浓度绝对测量方法的研究。本研究基于氡子体核素衰变规律和氡子体滤膜采样方法,推导了基于液闪三管符合方法开展氡子体绝对测量的数学模型及数学公式,编写了相应的软件,实现氡子体浓度计算。基于液闪三管符合测量原理,研制了液闪三管符合测量装置,编制了液闪三管符合方法软件,实现了氡子体液闪样品的信号采集、数据截断、离线分析等功能。利用研制的液闪三管符合装置,开展了氡子体滤膜采样、溶解滤膜的液闪源制备、氡子体探测效率验证、分段计算氡子体浓度和蒙特卡洛不确定度评定等方法实验。结果表明:(1)218Po、214Pb、214Bi和214Po四种氡子体核素在所研究的闪烁液体系中的探测效率分别为100%,97.55%,99.35%和100%。(2)活时间修正方法更适用于短半衰期混合核素测量过程死时间修正;对氡子体进行测量时,总时间应不小于1800s;分段段数在不小于3段的前提下多种分段方法均能得到一致性较高的结果。(3)基于蒙特卡洛方法的氡室内氡子体平衡当量氡浓度典型测量结果的相对不确定度为1.6%。(4)本研究建立的氡子体浓度绝对测量方法与托马斯三段法、拉维亚三段法、张哲九段法、α/β能谱法、LSC-三段法和Kerr法等方法进行了比对,比对结果的一致性使用卡方检验来判断,计算得到卡方值小于1,说明结果在不确定度范围内一致,方法等效。本研究取得了三项具有创新性的成果:(1)建立了基于液闪三管符合测量计数的氡子体浓度绝对测量方法。(2)研究了离线数据处理方法,对多段测量方法中总测量时间、分段时长和分段段数等影响因素进行了研究,建立了液闪三管符合氡子体浓度多段数据处理方法。(3)研究将蒙特卡洛方法应用于氡子体浓度测量结果的不确定度评定,解决了非解析模型的不确定度传递计算问题。本研究为提升氡子体浓度计量的准确性奠定了基础。
徐越[8](2020)在《高速列车电机吊架时变可靠性分析》文中指出高速动车组电机吊架是连接转向架构架和牵引电机的重要承载部件,其可靠性是保证列车安全运行的基础。板簧和螺栓作为连接电机吊架和转向架构架之间重要的零件,二者的可靠性影响着电机吊架的承载能力。随着列车服役时间的增加和运行环境的不断恶化,其承受的载荷随时间也在不断变化。鉴于上述不确定因素的影响,电机吊架的应力和强度会随时间的推移而变化,致使其可靠度表现出时变的特征。为此,结合结构可靠性理论、随机过程理论及时变可靠性理论,借助数值仿真分析方法,实现对高速列车电机吊架及其关键零部件的结构可靠性分析和时变可靠性分析,以期对其可靠性进行全面评估,进而保证高速列车的安全可靠运行。本论文主要研究工作如下:针对分析过程中电机吊架数学模型难以获取的问题,提出一种基于改进粒子群优化支持向量回归模型(IPSO-SVR)的结构可靠性分析方法。首先,通过对电机吊架进行灵敏度分析筛选出对目标响应影响较大的随机变量,采用Box-Behnken设计方法得到样本数据;其次,对样本数据进行训练,建立基于IPSO-SVR的电机吊架代理模型;最后结合应力-强度干涉理论和蒙特卡洛抽样,计算得到电机吊架的可靠度。结果表明:采用该方法求得的电机吊架可靠度具有较高的精度,同时提高了计算效率。针对电机吊架结构可靠性分析结果未能体现可靠度随时间变化的问题,考虑载荷和强度随时间变化对电机吊架可靠度的影响,对其进行时变可靠性分析。首先,基于电机吊架灵敏度分析结果,结合中心复合设计和有限元方法得到试验设计方案,并构建电机吊架尺寸厚度关于最大应力的响应面代理模型。其次,根据布朗运动和伊藤引理,计算时变应力和屈服强度退化的均值和方差,建立基于时变应力-强度干涉模型的电机吊架时变可靠性模型。最后,采用验算点法分别计算得到电机吊架工作10年、20年、30年的可靠度。结果表明:电机吊架的可靠度随着服役时间的增加呈现一定的下降趋势。为了保证电机吊架关键连接零部件的可靠性,考虑其复杂载荷工况和结构特征对其进行时变可靠性分析。为了减少不确定因素的影响以及提高连接螺栓的可靠性,提出了一种考虑工作载荷不确定性的时变可靠性分析方法。考虑到设计参数的不确定性,通过蒙特卡洛模拟获得了螺栓工作载荷的概率分布特征;基于一维布朗微分方程和伊藤引理,推导出考虑螺栓工作载荷不确定性的一维布朗微分方程,并给出了时变条件下螺栓应力的均值和方差表达式;基于时变动应力-强度干涉模型,建立了连接螺栓的时变可靠性模型,并通过验算点方法进行求解30年的可靠度;同理,根据板簧的结构特征及载荷工况推导了表征其力学性能的表达式,基于布朗微分方程和伊藤引理确定了板簧的时变力学特性,并在此基础上构建了时变可靠性模型。研究表明:建立连接零部件的时变可靠性模型能够准确地计算其可靠度。同时,工作载荷的不确定性对可靠性影响很大,在可靠性分析中考虑工作载荷的不确定性与结构的实际运行状况相吻合。
占良红[9](2020)在《考虑参数经时变异的补强混凝土重力坝稳定安全性评估方法研究》文中提出我国大多数混凝土重力坝已步入高龄阶段,受长期的固-液-气耦合赋存环境所充斥诸多不确定性因素的影响,其结构自身出现了不同程度老化和劣化问题,加之自身的天然缺陷问题,使得这些工程存在着较大的安全隐患。此外,我国病险库坝的补强和修缮将成为一项常态化工作,虽补强加固措施能在一定时间内提升大坝结构整体服役性能,但其难以阻止筑坝材料老化和坝体结构性能演化进程。为此,结合我国混凝土重力坝现状,通过考虑混凝土重力坝结构不确定参数的经时变异性和补强加固对其服役稳定安全性的综合影响,开展补强混凝土重力坝时变服役稳定安全性的评估和预测方法的研究,将对混凝土重力坝的运行维护和除险加固决策方面具有重要的指导意义。本文拟借助数值模拟技术与方法、区间数学理论、中央抽样技术和区间反演等方法和理论基础上,以某高龄补强混凝土重力坝原型监测资料和设计资料为依托,考虑补强混凝土重力坝功能函数的高度非线性和参数随机性,充分挖掘和提炼长序列原型监测数据所蕴含信息,拟开展考虑参数经时变异的补强混凝土重力坝概率和非概率分析方法研究,依此为多病险除控实践下现役混凝土重力坝稳定安全性实施评估和预测,主要内容如下:(1)在对混凝土重力坝系统主要失效路径与失效模式的机理论述基础上,借助蒙特卡罗法和响应面法优势,融合时变可靠性理论提出了一种混凝土重力坝概率可靠度计算的响应面-蒙特卡罗法,结合某实际工程,开展了该大坝强度和抗滑稳定可靠性的安全评估,并考虑大坝结构参数的时变特性,实现了其服役性能的演化规律合理预测。(2)考虑传统可靠性理论应用于混凝土重力坝安全评估过程中,受其功能函数的高度非线性、非显性和计算结果过敏感等因素而制约的问题。基于凸模型发展了适于混凝土重力坝单元和体系的非概率可靠指标计算方法,研究了混凝土重力坝主要失效路径和失效模式识别的技术,集成监控模型和区间理论发展了一种混凝土重力坝区间参数界限的反演方法,在此基础上,研究一种基于响应面法的混凝土重力坝非概率可靠指标计算方法,结合实例工程实现了多失效模式下混凝土重力坝体系稳定安全性的有效评估。(3)在对混凝土重力坝体系非概率可靠性分析基础上,研究了补强加固措施对混凝土重力坝服役性能的影响机制,同时运用时变理论构建了补强混凝土重力坝时变非概率可靠性计算模型,探研了经补强混凝土重力坝时变非概率可靠指标计算的实用方法,结合某现役补强混凝土重力坝工程,考虑参数经时变异性和多种除控措施实施等双重因素影响,从非概率角度剖析了病险除控措施实践和材料老化衰减对混凝土重力坝服役可靠性的双重贡献。
孙延浩[10](2020)在《高速铁路行车调度系统可靠性评估方法研究》文中认为调度系统是铁路运输组织的核心之一,是保证列车安全、准时、高效运行的重要屏障。近几年,我国高速铁路迅猛发展,截止到2019年底,我国高速铁路通车里程达3.5万公里,高居世界首位。高速铁路高速度、高密度、大运量的特点对调度系统带来了严峻的挑战和更高的要求。强化高速铁路行车调度系统的可靠性和安全性,对高速铁路的安全运营十分关键。高速铁路行车调度系统作为一个“人-机”交互的高耦合性系统。其结构庞大,元素众多、功能复杂。系统内的各种设备不仅具有各自的独立性,同时又具有一定的关联性,再加上系统内“人”的随机性,导致高速铁路行车调度系统的可靠性研究变的十分困难。因此目前对于高速铁路行车调度系统可靠性研究大部分都停留在定性层面的分析上,而未进行深入的研究。针对目前存在系统可靠性研究不够深入的问题,本文从系统的关键设备和节点入手,围绕硬件、软件、人因以及系统层级四个维度对可靠性进行深入的解构和分析。本文的主要研究内容如下:(1)详细梳理了高速铁路行车调度系统的组织架构、岗位设置、业务功能以及信息交互,并根据系统信息传递机制和信息属性,基于复杂网络理论构建了高速铁路行车调度系统的拓扑网络结构图。通过对系统节点和边的重要度分析,验证了高速铁路行车调度系统在整个调度系统中的核心地位和作用,同时也得出了列车调度员是中心关键节点,自律机是车站关键节点的结论。(2)针对高速铁路行车调度系统在运营或者维护时存在大量的故障记录无法得到有效的利用的问题,构建了基于词频-逆向文件频率(Term Frequency-Inverse Document Frequency,TF-IDF)和Text-Rank的算法模型,通过该模型提取到系统故障的关键词,并在此基础上通过运用狄利克雷模型提取到系统故障的关键主题。通过对系统的关键词和主题特征进行分析,发现车站系统是高速铁路行车调度系统的故障多发地点,而自律机为车站子系统的故障多发设备。(3)针对系统中自律机设备在可靠性分析中状态方程求解难的问题,提出一种基于马尔可夫过程的公式法,该公式使得状态可靠性分析不再通过繁琐的拉普拉斯变换或者C-K(Chapman-Kolmogorov)方程进行求解,通过计算结果证实,该方法与拉普拉斯变换方法得出的结果一致。(4)针对自律机设备可靠性分析中忽视自律机切换单元故障以及没有考虑修理工的问题,提出了一种扩展的马尔可夫过程方法,该方法通过引进补充变量法,使得马尔可夫过程依然可以对修理工休假时间和维修时间服从一般分布的自律机系统进行可靠性建模分析。通过分析发现,修理工的休假时间对可靠性影响较大,因此在成本一定的情况下,应合理安排修理工的休假时间。(5)针对自律机软件测试过程中发现的软件故障检测率不规则的问题,通过引进不规则模型参数,提出一种改进的非齐次泊松过程(Non-Homogeneous Poisson Process,NHPP)类的软件可靠性分析模型,并将该模型运用到自律机软件测试中。依据测试故障数据。计算出当测试天数为45天时可以达到规定条件下的可靠性要求。(6)作为一个“人-机”交互系统,对于调度员进行可靠性建模分析不可或缺。考虑到认知可靠性与失误分析法(Cognitive Reliability and Error Analysis Method,CREAM)易于操作分析,因此在CREAM基本法的基础提出一种改进方法。该方法使得CREAM法对人误操作概率的推算不再是个区间值,将该方法用以调度员的人误概率计算,并以“CTC控制模式转化”和“列控临时限速”为例进行了实际应用分析。(7)针对目前缺乏面向系统层面可靠性综合评估的问题,提出一种基于群决策和区间二元语义的评估方法。群决策方法降低了专家主观评价系统可靠性带来的主观性。采用区间二元语义作为系统评估的语言,降低了系统可靠性评估过程出现的信息丢失问题,提高了评估结果的可信度。
二、软件可靠性不确定因素的数学处理方法研究(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、软件可靠性不确定因素的数学处理方法研究(论文提纲范文)
(1)复杂水流激励下水轮发电机组动力学特性及其运行可靠性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 选题依据及研究意义 |
1.2 文献综述 |
1.2.1 水轮发电机组水流激励特性研究现状 |
1.2.2 水轮发电机组动力学特性研究现状 |
1.2.3 水轮发电机组振动可靠性研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第二章 水轮发电机组动力学建模 |
2.1 引言 |
2.2 水轮发电机组力学模型 |
2.3 水轮发电机组动力学模型 |
2.3.1 主轴系统集中参数模型 |
2.3.2 叶片弹性体有限元模型 |
2.3.3 机组集中参数-有限元混合动力学模型 |
2.4 水轮发电机组动力学方程 |
2.4.1 水轮发电机组系统总动能 |
2.4.2 水轮发电机组系统总势能 |
2.4.3 水轮发电机组动力学方程 |
2.5 本章小结 |
第三章 复杂水流激励下水轮发电机组动力学特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 水轮发电机组水流激励特性研究 |
3.2.1 额定负荷工况下水流激励特性 |
3.2.2 部分负荷工况下水流激励特性 |
3.2.3 超负荷工况下水流激励特性 |
3.3 复杂水流激励下机组振动特性研究 |
3.3.1 水轮发电机组固有特性 |
3.3.2 水轮发电机组动态方程解耦变换 |
3.3.3 不同工况下水轮发电机组动态响应特性 |
3.4 机组水流激励特性实例分析 |
3.4.1 机组水流激励特性仿真分析 |
3.4.2 机组水流激励特性试验分析 |
3.5 机组动态响应特性实例分析 |
3.5.1 机组动态响应特性仿真分析 |
3.5.2 机组动态响应特性试验分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 复杂水流激励下水轮发电机组可靠性研究 |
4.1 引言 |
4.2 结构功能函数 |
4.3 不同工况下机组的可靠性模型 |
4.3.1 额定负荷工况下的可靠性模型 |
4.3.2 部分负荷工况下的可靠性模型 |
4.3.3 超负荷工况下的可靠性模型 |
4.3.4 复杂工况下的可靠性模型 |
4.4 机组运行可靠性实例分析 |
4.4.1 机组失效概率仿真分析 |
4.4.2 机组运行可靠性仿真分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 研究展望 |
5.3 主要创新点 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表论文情况 |
(2)铁路信号安全相关系统硬件安全完整性预计方法研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 相关概念 |
1.1.2 问题的提出 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 硬件安全完整性定量预计方法 |
1.2.2 共因失效定量评估方法 |
1.2.3 不确定性分析方法 |
1.2.4 研究现状总结 |
1.3 选题目的和意义 |
1.4 论文研究内容与篇章结构 |
1.5 本章小结 |
2 IEC 61508与EN 50129关于硬件安全完整性预计的若干差异分析 |
2.1 IEC 61508有关硬件安全完整性预计的若干问题分析 |
2.1.1 操作模式的判定问题 |
2.1.2 “PFH”的模糊性与局限性 |
2.1.3 结构约束的不足之处 |
2.2 IEC 61508与EN 50129所面向安全相关系统的差异性分析 |
2.3 1ooN和NooN(N≥2)结构对S1、S2类系统安全性的作用分析 |
2.3.1 失效模式划分 |
2.3.2 S1类系统 |
2.3.3 S2类系统 |
2.4 PFH计算公式在铁路信号安全相关系统中的适用性评估 |
2.5 本章小结 |
3 基于DFT的铁路信号安全相关系统常见冗余结构THR量化方法 |
3.1 相关概念 |
3.1.1 动态故障树 |
3.1.2 灰关联分析法 |
3.2 铁路信号安全相关系统常见冗余结构THR量化模型构建 |
3.2.1 基于DFT的冗余结构THR量化方法 |
3.3 基于灰关联的影响参数敏感性分析方法 |
3.4 硬件安全完整性预计中的不确定性类型 |
3.5 本章小结 |
4 基于D-S证据理论的共因失效因子估算方法 |
4.1 基本概念 |
4.1.1 评分表法估算β |
4.1.2 D-S证据理论 |
4.2 D-S证据理论在β因子估算中的应用 |
4.2.1 评分表法估算β因子过程中的不确定性分析 |
4.2.2 基于改进折扣系数的β因子证据融合方法 |
4.3 案例分析 |
4.4 本章小结 |
5 考虑参数不确定性的硬件安全完整性预计方法 |
5.1 相关概念 |
5.1.1 蒙特卡罗分析法 |
5.1.2 模糊理论 |
5.1.3 区间分析基础 |
5.2 参数概率分布已知类型的硬件安全完整性预计方法 |
5.2.1 基于MCA的硬件安全完整性预计方法 |
5.2.2 案例分析 |
5.3 参数概率分布未知类型的硬件安全完整性预计方法 |
5.3.1 基于模糊数的硬件安全完整性预计方法 |
5.3.2 基于区间数的硬件安全完整性预计方法 |
5.4 不同方法预计结果分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 研究成果 |
6.2 主要创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的科研成果 |
学位论文数据集 |
(3)基于结构可靠性的碳纤维典型车身零部件一体化设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 复合材料细观结构及弹性性能预测 |
1.2.2 碳纤维复合材料汽车零件材料、结构与性能一体化设计 |
1.2.3 基于结构可靠性的碳纤维汽车零件优化设计 |
1.3 现有工作中存在的问题 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 碳纤维复合材料弹性性能预测方法 |
2.1 引言 |
2.2 均匀化基本理论 |
2.3 复合材料弹性性能预测及验证 |
2.3.1 混合率法 |
2.3.2 基于有限元法的预测方法 |
2.3.3 基于热应力法的预测方法 |
2.3.4 计算结果对比 |
2.4 复合材料多尺度弹性性能预测 |
2.4.1 复合材料多尺度介绍 |
2.4.2 微观单胞参数对弹性性能的影响 |
2.4.3 介观单胞参数对弹性性能影响 |
2.5 不确定性参数对复合材料弹性性能的影响 |
2.5.1 不确定参数介绍 |
2.5.2 微观单胞不确定参数对弹性性能的影响 |
2.5.3 介观单胞不确定参数对弹性性能的影响 |
2.6 本章小结 |
第三章 单向纤维复合材料典型汽车零件一体化优化设计方法 |
3.1 引言 |
3.2 单向纤维复合材料一体化设计方法 |
3.2.1 单向纤维复合材料一体化设计问题定义 |
3.2.2 单向纤维复合材料多尺度参数传递 |
3.2.3 多目标优化问题及优化算法 |
3.2.4 单向纤维复合材料一体化优化设计算法流程 |
3.3 纤维缠绕复合材料传动轴一体化优化设计 |
3.3.1 传动轴有限元模型及设计指标 |
3.3.2 传动轴算例 |
3.3.3 纤维缠绕复合材料传动轴一体化设计 |
3.4 单向纤维复合材料车门内板一体化优化设计 |
3.4.1 车门内板有限元模型及设计指标 |
3.4.2 单向纤维复合材料车门内板一体化优化设计 |
3.5 本章小结 |
第四章 编织纤维复合材料车门一体化优化设计方法 |
4.1 引言 |
4.2 编织纤维复合材料一体化设计方法 |
4.2.1 编织纤维复合材料一体化设计问题定义 |
4.2.2 编织纤维复合材料多尺度参数传递 |
4.2.3 优化问题的定义及优化算法 |
4.2.4 编织纤维复合材料一体化优化设计算法流程 |
4.3 编织纤维复合材料车门性能分析 |
4.3.1 微观单胞参数对车门性能的影响 |
4.3.2 介观单胞参数对车门性能的影响 |
4.3.3 宏观铺层角度参数对车门性能的影响 |
4.4 编织纤维复合材料车门一体化设计 |
4.4.1 编织复合材料细观模型 |
4.4.2 编织纤维复合材料一体化分析 |
4.4.3 一体化设计结果 |
4.5 本章小结 |
第五章 基于结构可靠性的碳纤维复合材料一体化优化设计方法 |
5.1 引言 |
5.2 基于结构可靠性的复合材料一体化优化设计方法 |
5.2.1 基于结构可靠性的复合材料一体化设计问题定义 |
5.2.2 响应面代理模型和误差估计 |
5.2.3 蒙特卡洛模拟方法 |
5.2.4 基于结构可靠性的复合材料一体化优化设计算法流程 |
5.3 单向纤维复合材料传动轴可靠性优化设计方法 |
5.3.1 单向纤维复合材料可靠性优化设计问题描述 |
5.3.2 考虑设计参数不确定性的单向纤维复合材料可靠性设计 |
5.3.3 可靠性优化设计结果 |
5.4 编织纤维复合材料车门内板可靠性优化设计方法 |
5.4.1 编织纤维复合材料可靠性优化设计问题描述 |
5.4.2 考虑设计参数不确定性的编织纤维复合材料可靠性设计 |
5.4.3 可靠性优化设计结果 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
致谢 |
(4)轨道车辆结构可靠性分析与优化设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 可靠性分析方法研究现状 |
1.2.1 不确定性的来源与分类 |
1.2.2 可靠性分析的主要方法 |
1.2.3 可靠性分析方法在轨道车辆结构性能分析中的应用 |
1.3 结构优化设计的研究现状 |
1.3.1 结构优化设计的研究现状简述 |
1.3.2 优化设计方法在轨道车辆结构优化中的应用 |
1.4 存在的主要问题 |
1.5 本文主要研究内容及组织结构 |
第二章 结构可靠性分析与优化设计基本理论 |
2.1 引言 |
2.2 应力-强度干涉模型 |
2.2.1 静态应力-强度干涉模型 |
2.2.2 动态应力-强度干涉模型 |
2.2.3 时变动态应力-强度干涉模型 |
2.3 基于概率的可靠性求解方法 |
2.3.1 一次和二次可靠度方法 |
2.3.2 Monte Carlo和子集模拟方法 |
2.3.3 代理模型方法 |
2.4 结构优化设计模型 |
本章小结 |
第三章 参数不确定性对结构静/疲劳强度的影响分析 |
3.1 引言 |
3.2 考虑参数不确定性的结构静强度分析 |
3.2.1 基于D-最优试验设计的响应面代理模型 |
3.2.2 参数不确定对结构静强度影响的可靠度表示 |
3.2.3 工程算例分析 |
3.3 考虑参数不确定性的结构疲劳强度分析 |
3.3.1 多轴疲劳强度分析方法 |
3.3.2 改进Goodman-Smith疲劳极限图的绘制 |
3.3.3 参数不确定对结构疲劳强度影响的可靠度表示 |
3.3.4 基于试验的疲劳强度分析模型验证 |
3.3.5 基于RSSM的疲劳强度分析 |
本章小结 |
第四章 面向载荷工况的结构可靠性分析方法 |
4.1 引言 |
4.2 基于6σ的单工况结构可靠性分析方法 |
4.2.1 基于6σ的结构区间变量的确定 |
4.2.2 区间变量的生成策略及结构可靠度计算 |
4.2.3 工程算例分析 |
4.3 基于IDEPSO-SS的多工况结构可靠性分析方法 |
4.3.1 IDEPSO-SS算法的基本原理 |
4.3.2 多工况结构可靠性分析方法 |
4.3.3 工程算例分析 |
本章小结 |
第五章 基于随机过程的结构时变可靠性分析方法 |
5.1 引言 |
5.2 考虑参数不确定性的结构静强度时变可靠性分析方法 |
5.2.1 基于泊松和伽马随机过程的应力-强度时变性描述 |
5.2.2 结构静强度的时变可靠性分析模型 |
5.2.3 工程算例分析 |
5.3 基于等效时变动态应力-强度干涉模型的结构疲劳强度可靠性分析方法 |
5.3.1 线路试验及数据处理 |
5.3.2 时变等效应力模型 |
5.3.3 时变疲劳强度模型 |
5.3.4 等效时变动态应力-强度干涉模型 |
5.3.5 工程算例分析 |
本章小结 |
第六章 多变量/时变可靠性条件下的结构模糊优化设计方法 |
6.1 引言 |
6.2 基于多级RSSM的结构模糊优化设计 |
6.2.1 基于多级RSSM的模糊优化设计方法 |
6.2.2 基于MC方法的优化变量确定及分级 |
6.2.3 模糊优化数学模型的建立 |
6.2.4 各级RSSM的构建及优化 |
6.2.5 多级RSSM模糊优化设计的有效性验证 |
6.3 基于时变可靠性的结构多目标模糊优化设计 |
6.3.1 结构性能指标的理论推导 |
6.3.2 基于随机过程的时变可靠性模型 |
6.3.3 多目标模糊优化模型的建立 |
6.3.4 工程算例分析 |
本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
创新点摘要 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的成果及参与的科研项目 |
致谢 |
(5)基于自准直原理的空间光学成像系统在轨几何定标技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 在轨定标技术的分类和发展 |
1.2.1 在轨定标技术的分类 |
1.2.2 国外在轨定标技术的发展 |
1.2.3 我国在轨定标技术的发展 |
1.3 论文选题意义 |
1.4 论文主要研究内容及章节安排 |
第2章 自准直定标系统原理分析 |
2.1 光学自准直原理及其应用 |
2.2 自准直定标系统设计思路 |
2.3 自准直定标系统数学模型 |
2.3.1 系统焦距变化模型 |
2.3.2 系统X方向光轴旋转模型 |
2.3.3 系统Y方向光轴旋转模型 |
2.3.4 系统Z方向光轴旋转模型 |
2.3.5 系统偏置矩阵 |
2.4 章节总结 |
第3章 自准直定标系统原理仿真和定标精度分析 |
3.1 自准直原定标系统光学模型搭建 |
3.1.1 待定标系统选取 |
3.1.2 定标系统搭建 |
3.2 自准直原定标系统定标功能仿真 |
3.2.1 焦距变化仿真 |
3.2.2 视轴X方向旋转仿真 |
3.2.3 视轴Y方向旋转仿真 |
3.2.4 视轴Z方向旋转仿真 |
3.3 自准直原定标系统原理样机公差分析 |
3.3.1 初始公差计算 |
3.3.2 系统公差分析 |
3.4 自准直定标系统定标精度影响因素 |
3.4.1 质心定位误差对定标精度的影响 |
3.4.2 折转镜调焦误差对定标精度的影响 |
3.4.3 系统加工和装调误差对定标精度的影响 |
3.5 章节总结 |
第4章 自准直定标系统原理样机搭建和定标功能验证 |
4.1 自准直原定标系统原理样机搭建 |
4.1.1 外部设备选取 |
4.1.2 光机结构设计 |
4.1.3 原理样机搭建 |
4.1.4 原理样机参数测试 |
4.2 自准直定标系统定标功能验证 |
4.2.1 计算弥散斑质心位置 |
4.2.2 系统焦距改变量的像点位置记录 |
4.2.3 系统视轴沿X方向旋转的定标功能验证 |
4.2.4 系统视轴沿Y方向旋转的定标功能验证 |
4.2.5 系统视轴沿Z方向旋转的定标功能验证 |
4.2.6 系统偏置矩阵计算和定标功能验证 |
4.3 自准直定标系统定标精度计算及优化 |
4.3.1 自准直定标系统定标精度计算 |
4.3.2 自准直定标系统定标精度优化 |
4.4 章节总结 |
第5章 总结和展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(6)不确定性条件下的分布式供能系统优化配置研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号表 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 国内外分布式供能发展现状 |
1.1.3 研究意义 |
1.2 发展现状与趋势 |
1.2.1 分布式供能系统优化配置的确定性数学规划方法研究进展 |
1.2.2 不确定性问题的优化方法及研究进展 |
1.2.3 不确定性条件下分布式供能系统优化研究现状 |
1.2.4 需要深入研究的问题 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 分布式供能系统优化配置模型构建 |
2.1 分布式供能系统优化配置模型 |
2.1.1 约束条件 |
2.1.2 目标函数 |
2.1.3 实现方式 |
2.2 应用对象 |
2.2.1 应用对象所在地区气候特征 |
2.2.2 负荷需求信息 |
2.2.3 能源价格信息 |
2.2.4 设备技术经济性数据 |
2.3 计算结果 |
2.3.1 配置形式 |
2.3.2 经济性 |
2.3.3 运行状态 |
2.3.4 分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 分布式供能系统敏感性分析 |
3.1 电价敏感性分析 |
3.1.1 电价变化时系统配置形式 |
3.1.2 电价变化时系统经济性 |
3.1.3 电价变化时系统能量平衡 |
3.1.4 小结 |
3.2 设备运行效率敏感性分析 |
3.2.1 设备运行效率变化时系统配置形式 |
3.2.2 设备运行效率变化时系统经济性 |
3.2.3 小结 |
3.3 设备初始投资费用敏感性分析 |
3.3.1 设备初始投资费用变化算例设计 |
3.3.2 设备初始投资费用变化时系统配置形式 |
3.3.3 设备初始投资费用变化时系统经济性 |
3.3.4 小结 |
3.4 天然气价敏感性分析 |
3.4.1 天然气价变化时系统配置形式 |
3.4.2 天然气价变化时系统经济性 |
3.4.3 天然气价变化时系统能量构成 |
3.4.4 小结 |
3.5 负荷需求敏感性分析 |
3.5.1 负荷需求变化时系统配置形式 |
3.5.2 负荷需求变化时系统经济性 |
3.5.3 负荷需求变化时系统能量构成 |
3.5.4 小结 |
3.6 本章小结 |
第4章 基于决策理论的分布式供能系统优化配置研究 |
4.1 不确定型决策理论 |
4.2 情景产生 |
4.2.1 不确定参数描述 |
4.2.2 情景产生 |
4.3 案例研究 |
4.4 结果与分析 |
4.4.1 最佳方案选择 |
4.4.2 系统配置形式 |
4.4.3 经济性 |
4.4.4 讨论 |
4.5 本章小结 |
第5章 基于两阶段鲁棒优化的分布式供能系统优化配置研究 |
5.1 两阶段鲁棒优化数学模型 |
5.1.1 确定型混合整数线性规划模型 |
5.1.2 两阶段鲁棒优化模型 |
5.1.3 不确定集合 |
5.1.4 仿射决策规则 |
5.2 两阶段鲁棒优化算例研究 |
5.2.1 一次能源利用率 |
5.2.2 算例设计 |
5.3 两阶段鲁棒优化结果分析 |
5.3.1 配置形式和一次能源利用率 |
5.3.2 经济性 |
5.3.3 不确定集合分析 |
5.3.4 讨论 |
5.4 本章小结 |
第6章 基于区间优化的分布式供能系统优化配置研究 |
6.1 区间优化数学模型 |
6.2 分布式供能系统区间优化数学模型 |
6.3 区间优化算例设计 |
6.4 区间优化结果与分析 |
6.4.1 最优配置形式 |
6.4.2 经济性 |
6.4.3 最优运行策略 |
6.4.4 可能度与目标函数权衡系数敏感性分析 |
6.4.5 讨论 |
6.5 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 创新点 |
7.3 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(7)基于液闪三管符合装置的氡子体浓度绝对测量方法研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 氡子体浓度绝对测量的必要性 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 氡子体浓度相对测量方法的研究现状 |
1.2.2 氡子体浓度绝对测量方法的研究现状 |
1.3 研究的目标与创新性 |
1.3.1 研究的目标 |
1.3.2 研究的创新性 |
1.4 研究的内容与论文结构 |
1.4.1 研究的内容 |
1.4.2 论文结构 |
2 氡子体浓度的液闪绝对测量数学模型 |
2.1 氡子体绝对测量模型 |
2.2 氡子体液闪效率的验证 |
2.2.1 α衰变核素的液闪效率验证 |
2.2.2 β衰变核素的液闪效率计算及验证 |
2.3 氡子体采样与液闪测量 |
2.3.1 采样过程滤膜上氡子体变化 |
2.3.2 采样结束后滤膜上氡子体变化 |
2.3.3 液闪测量计数与氡子体浓度关系公式 |
2.4 液闪绝对测量数学模型的计算程序 |
2.5 小结 |
3 液闪三管符合实验装置的研制 |
3.1 实验装置设计原理 |
3.2 液闪三管符合探测器的设计与制作 |
3.3 数据采集系统的研究 |
3.3.1 数据采集模块 |
3.3.2 数据采集的上位机软件 |
3.4 液闪三管符合软件的研制 |
3.4.1 计数模型与符合逻辑研究 |
3.4.2 计数模型与符合逻辑的软件实现 |
3.5 实验装置的工作参数和基本性能 |
3.5.1 液闪测量系统工作参数研究 |
3.5.2 液闪测量系统本底研究 |
3.5.3 其他液闪测量仪参数对比 |
3.6 小结 |
4 氡子体绝对测量实验研究 |
4.1 氡子体滤膜采样方法 |
4.1.1 采样装置 |
4.1.2 采样流速 |
4.1.3 采样时间 |
4.1.4 滤膜过滤效率 |
4.2 滤膜溶解的液闪样品制备 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 闪烁液体系实验研究 |
4.2.3 样品猝灭影响因素研究 |
4.3 氡子体的液闪探测效率及验证实验 |
4.3.1 氡子体探测效率 |
4.3.2 探测效率的实验验证 |
4.4 死时间修正方法研究 |
4.4.1 测量计数死时间修正方法 |
4.4.2 测量过程死时间修正方法研究 |
4.4.3 讨论 |
4.5 分段参数对液闪氡子体测量结果的影响研究 |
4.5.1 测量总时间影响研究 |
4.5.2 分段方式影响研究 |
4.5.3 讨论 |
4.6 液闪法氡子体绝对测量实验及结果 |
4.6.1 实验条件 |
4.6.2 实验过程及数据 |
4.6.3 实验结果 |
4.7 小结 |
5 测量结果的不确定度评定方法研究 |
5.1 不确定度评定方法简介 |
5.2 液闪法氡子体浓度测量结果不确定度分量研究 |
5.2.1 氡子体核数据 |
5.2.2 采样参数 |
5.2.3 计数统计涨落 |
5.2.4 各输入量对输出量的影响研究 |
5.3 测量结果的最佳估计及不确定度 |
5.3.1 最佳估计及不确定度计算方法研究 |
5.3.2 计算程序开发及不确定度评定结果 |
5.4 小结 |
6 氡子体浓度测量比对 |
6.1 比对环境 |
6.2 参比方法 |
6.3 比对过程及结果 |
6.4 分析与讨论 |
7 研究结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
博士期间取得的研究成果 |
附录A 氡子体α潜能浓度和平衡当量氡浓度的计算公式推导 |
附录B 液闪测量氡子体的数学模型的主要推导过程与说明 |
附录C 液闪法氡子体测量符合计数及活时间和死时间数据表 |
(8)高速列车电机吊架时变可靠性分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 结构可靠性的研究现状 |
1.2.2 时变可靠性分析的研究现状 |
1.3 论文的主要研究内容 |
1.3.1 论文的主要内容 |
1.3.2 论文的技术路线 |
本章小结 |
第二章 可靠性分析的相关理论 |
2.1 可靠性分析的基本概念 |
2.1.1 结构极限状态函数 |
2.1.2 应力-强度干涉模型 |
2.2 可靠性分析常用的度量指标 |
2.2.1 可靠度 |
2.2.2 可靠度指标 |
2.3 可靠性分析常用概率分布 |
2.3.1 指数分布 |
2.3.2 正态分布 |
2.3.3 对数正态分布 |
2.4 可靠性分析常用方法 |
2.4.1 蒙特卡洛法 |
2.4.2 中心点法 |
2.4.3 验算点法 |
本章小结 |
第三章 电机吊架的结构可靠性分析 |
3.1 有限元理论及分析软件 |
3.1.1 有限元法基本原理 |
3.1.2 有限元分析软件 |
3.2 电机吊架静强度分析 |
3.2.1 静强度评价标准 |
3.2.2 电机吊架有限元模型的建立及其载荷工况 |
3.2.3 电机吊架静强度结果分析 |
3.3 电机吊架结构灵敏度分析 |
3.3.1 灵敏度分析理论 |
3.3.2 电机吊架最大应力灵敏度分析 |
3.4 基于支持向量回归的电机吊架结构可靠性分析 |
3.4.1 试验设计 |
3.4.2 IPSO-SVR代理模型的建立 |
3.4.3 电机吊架结构可靠性分析 |
本章小结 |
第四章 电机吊架的时变可靠性分析 |
4.1 随机过程基本原理 |
4.1.1 随机过程模型 |
4.1.2 布朗运动过程 |
4.1.3 伊藤过程 |
4.2 响应面代理模型相关理论 |
4.2.1 响应面代理模型基本原理 |
4.2.2 响应面代理模型的构建方法及精度检验 |
4.3 基于响应面法的电机吊架时变可靠性分析 |
4.3.1 电机吊架响应面代理模型的构建 |
4.3.2 电机吊架时变可靠性模型的建立 |
4.3.3 电机吊架时变可靠性分析 |
本章小结 |
第五章 电机吊架关键连接零部件的时变可靠性分析 |
5.1 电机吊架连接螺栓的时变可靠性分析 |
5.1.1 连接螺栓的受力分析 |
5.1.2 连接螺栓轴向力的概率分布特征 |
5.1.3 连接螺栓时变可靠性模型的建立 |
5.1.4 连接螺栓时变可靠性分析 |
5.2 电机吊架板簧的时变可靠性分析 |
5.2.1 电机吊架板簧结构 |
5.2.2 板簧载荷条件的确定 |
5.2.3 板簧的力学性能分析 |
5.2.4 板簧时变可靠性模型的建立 |
5.2.5 板簧时变可靠性分析 |
本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术成果 |
致谢 |
(9)考虑参数经时变异的补强混凝土重力坝稳定安全性评估方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究目的 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 补强混凝土坝服役性能评估研究现状 |
1.2.2 补强混凝土重力坝的服役性能评估 |
1.3 问题的提出 |
1.4 主要研究内容及技术路线 |
第二章 考虑参数时变的混凝土重力坝的概率可靠性分析方法 |
2.1 概述 |
2.2 混凝土重力坝失效路径和失效模式分析 |
2.2.1 混凝土重力坝失效路径分析 |
2.2.2 混凝土重力坝系统失效模式 |
2.3 基于响应面的混凝土重力坝时变可靠性计算模型 |
2.3.1 混凝土重力坝时变失效概率基本理论 |
2.3.2 基于响应面法的混凝土重力坝可靠度计算 |
2.4 工程实例 |
2.4.1 工程资料 |
2.4.2 有限元模型与计算参数 |
2.4.3 混凝土重力坝可靠度计算 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于区间参数反演的混凝土重力坝非概率可靠性分析方法 |
3.1 概述 |
3.2 混凝土重力坝非概率可靠性计算模型 |
3.2.1 基于区间变量的结构非概率可靠性计算模型 |
3.2.2 混凝土重力坝单元与体系非概率可靠指标计算模型 |
3.3 混凝土重力坝区间参数界限的反演 |
3.3.1 混凝土重力坝变形安全区间混合监控模型 |
3.3.2 基于区间混合监控模型的混凝土重力坝不确定参数界限反演 |
3.4 混凝土重力坝的非概率可靠性指标计算方法 |
3.4.1 基于响应面法的非概率可靠性指标计算 |
3.4.2 混凝土重力坝单元与体系非概率可靠指标计算流程 |
3.5 工程实例 |
3.5.1 工程概况及模型建立 |
3.5.2 不确定参数界限反演 |
3.5.3 混凝土重力坝非概率可靠性分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 考虑除险加固影响的混凝土重力坝时变非概率可靠性分析方法 |
4.1 概述 |
4.2 混凝土重力坝时变体系非概率可靠度计算模型 |
4.2.1 补强混凝土重力坝服役性能演化机制研究 |
4.2.2 重力坝时变体系非概率可靠性计算模型 |
4.3 补强混凝土重力坝时变体系非概率可靠指标计算方法 |
4.3.1 基于响应面法的补强重力坝单元非概率可靠指标计算 |
4.3.2 补强混凝土重力坝时变体系的非概率可靠指标计算 |
4.4 工程实例 |
4.4.1 工程资料 |
4.4.2 模型建立及区间参数确定 |
4.4.3 加固前后混凝土重力坝的非概率可靠指标演化规律研究 |
4.4.4 混凝土重力坝除险加固后时变非概率可靠指标分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(10)高速铁路行车调度系统可靠性评估方法研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 依托课题 |
1.1.2 研究背景 |
1.1.3 研究意义 |
1.2 相关定义 |
1.2.1 系统 |
1.2.2 系统可靠性 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 硬件可靠性 |
1.3.2 软件可靠性 |
1.3.3 人因可靠性 |
1.3.4 整体系统可靠性 |
1.3.5 高速铁路行车调度系统可靠性 |
1.3.6 既有研究现状评述 |
1.4 研究方法与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
1.5 本章小结 |
2 高速铁路行车调度系统结构与作用 |
2.1 高速铁路行车调度系统概述 |
2.1.1 高速铁路行车调度系统岗位设置 |
2.1.2 高速铁路行车调度系统内部设备 |
2.1.3 高速铁路行车调度系统相关设备 |
2.1.4 高速铁路行车调度系统功能 |
2.2 高速铁路行车调度系统信息交互 |
2.3 高速铁路行车调度系统地位分析 |
2.3.1 复杂网络理论基本原理 |
2.3.2 高速铁路行车调度拓扑结构的构建 |
2.3.3 节点和边的重要度排序 |
2.4 本章小结 |
3 高速铁路行车调度系统故障数据分析 |
3.1 故障数据预处理 |
3.2 故障关键词提取 |
3.2.1 TF-IDF算法 |
3.2.2 平均信息熵 |
3.2.3 Text-Rank算法 |
3.3 隐含狄利克雷模型 |
3.3.1 隐含狄利克雷分布 |
3.3.2 参数估计 |
3.3.3 确定主题个数K |
3.4 故障数据分析 |
3.5 本章小结 |
4 高速铁路行车调度系统设备可靠性评估 |
4.1 车站自律机 |
4.2 自律机硬件系统可靠性分析 |
4.2.1 硬件可靠性相关指标 |
4.2.2 硬件可靠性建模数学基础 |
4.2.3 不考虑故障修复下硬件可靠性研究 |
4.2.4 考虑故障修复下硬件可靠性研究 |
4.3 自律机软件系统靠性分析 |
4.3.1 软件可靠性相关定义 |
4.3.2 软件可靠性建模数学基础 |
4.3.3 经典NHPP软件可靠性模型 |
4.3.4 改进NHPP软件可靠性模型 |
4.3.5 自律机软件可靠性测试 |
4.4 本章小结 |
5 基于CREAM的行车调度人员可靠性分析 |
5.1 人因可靠性基础理论 |
5.1.1 人因失误相关概念 |
5.1.2 人因可靠性分析基本方法 |
5.2 基于改进CREAM法的人因可靠性评估 |
5.2.1 CREAM法理论 |
5.2.2 CPC因子的评估细则 |
5.2.3 CPC隶属函数的建立 |
5.2.4 CPC因子权重确定 |
5.2.5 计算人误概率HEP |
5.3 高速铁路行车调度人员可靠性评估 |
5.3.1 高速铁路行车调度人员工作场景 |
5.3.2 CPC评分值的计算 |
5.3.3 模型的合理性分析与验证 |
5.4 本章小结 |
6 基于群决策的系统可靠性综合评估 |
6.1 二元语义基本理论 |
6.1.1 二元语义 |
6.1.2 区间二元语义 |
6.2 群决策评估方法 |
6.2.1 群决策在可靠性评估的应用 |
6.2.2 指标权重和专家权重的确定 |
6.3 综合平均模型的构建 |
6.3.1 雷达图综合模型 |
6.3.2 系统可靠性评估 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要研究工作 |
7.2 主要创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
附录 A |
附录 B |
作者简历及攻读博士学位期间取得的科研成果 |
学位论文数据集 |
四、软件可靠性不确定因素的数学处理方法研究(论文参考文献)
- [1]复杂水流激励下水轮发电机组动力学特性及其运行可靠性研究[D]. 毛息军. 广西大学, 2021(12)
- [2]铁路信号安全相关系统硬件安全完整性预计方法研究[D]. 张宏扬. 中国铁道科学研究院, 2021(01)
- [3]基于结构可靠性的碳纤维典型车身零部件一体化设计研究[D]. 曹培欢. 东华大学, 2021(09)
- [4]轨道车辆结构可靠性分析与优化设计方法研究[D]. 智鹏鹏. 大连交通大学, 2020(01)
- [5]基于自准直原理的空间光学成像系统在轨几何定标技术研究[D]. 赵珩翔. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2020(06)
- [6]不确定性条件下的分布式供能系统优化配置研究[D]. 黎达. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2020(02)
- [7]基于液闪三管符合装置的氡子体浓度绝对测量方法研究[D]. 杨志杰. 中国地质大学(北京), 2020(04)
- [8]高速列车电机吊架时变可靠性分析[D]. 徐越. 大连交通大学, 2020(06)
- [9]考虑参数经时变异的补强混凝土重力坝稳定安全性评估方法研究[D]. 占良红. 南昌大学, 2020
- [10]高速铁路行车调度系统可靠性评估方法研究[D]. 孙延浩. 中国铁道科学研究院, 2020(01)