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基于极变换的可靠性分析方法及其应用技术研究

摘要第5-7页
Abstract第7-8页
第1章 绪论第13-29页
    1.1 课题背景及研究的目的和意义第13-16页
    1.2 相关领域的研究现状第16-26页
        1.2.1 结构可靠性理论的发展历史及研究现状第16-20页
        1.2.2 结构可靠性理论在基础研究领域应用的研究现状第20-25页
            1.2.2.1 结构可靠性灵敏度分析的研究现状第20-21页
            1.2.2.2 随机振动可靠性分析的研究现状第21-23页
            1.2.2.3 混合可靠性算法的研究现状第23页
            1.2.2.4 结构可靠性优化设计的研究现状第23-25页
        1.2.3 滚动轴承及齿轮可靠性分析的研究现状第25-26页
    1.3 本文主要研究内容第26-29页
第2章 相关的可靠性理论基础及研究体系第29-41页
    2.1 引言第29页
    2.2 依赖设计点的可靠性算法第29-32页
        2.2.1 一次可靠性方法(First Order Reliability Method,FORM)第29-30页
        2.2.2 二次可靠性方法(Second Order Reliability Method,SORM)第30页
        2.2.3 重要抽样法(Importance Sampling Method,ISM)第30-31页
        2.2.4 线抽样法(Line Sampling Method,LSM)第31-32页
    2.3 不同维度下各类算法的对比分析第32页
    2.4 极变换第32-39页
        2.4.1 样本的极特征第33-35页
        2.4.2 极特征平面和可靠性图第35-37页
        2.4.3 极特征平面内失效样本的聚集特性第37-39页
    2.5 本文研究体系第39页
    2.6 小结第39-41页
第3章 基于极变换的结构可靠性灵敏度计算方法第41-63页
    3.1 引言第41-42页
    3.2 设计点求解策略第42-48页
        3.2.1 基于梯度优化算法求解设计点第42-43页
        3.2.2 考虑计算精度的iHLRF法第43-45页
        3.2.3 计算实例第45-48页
    3.3 基于极变换的结构可靠性灵敏度算法第48-51页
        3.3.1 确定失效类数据点的位置第48-50页
        3.3.2 计算可靠度与可靠性灵敏度第50-51页
    3.4 七层框架结构可靠性灵敏度计算第51-54页
    3.5 滚动轴承游隙的可靠性灵敏度计算第54-61页
        3.5.1 建立滚动轴承工作游隙极限状态函数第54-59页
        3.5.2 滚动轴承游隙可靠性灵敏度计算第59-61页
    3.6 小结第61-63页
第4章 随机振动可靠性问题的降维可视化与灵敏度分析第63-95页
    4.1 引言第63-64页
    4.2 随机振动可靠性问题的降维策略第64-66页
        4.2.1 标准正态空间中的随机振动可靠性问题第64-65页
        4.2.2 随机过程的Karhunen-Loeve分解第65-66页
    4.3 设计点激励的求解第66-69页
        4.3.1 解析法第67-68页
        4.3.2 镜像激励法第68-69页
    4.4 高斯白噪声激励下Duffing振子可靠性问题的降维可视化分析第69-77页
        4.4.1 高斯白噪声的数字模拟第70-72页
        4.4.2 受高斯白噪声激励的Duffing振子第72-74页
        4.4.3 重要方向的存在性第74-77页
    4.5 复合随机振动系统的可靠性灵敏度分析第77-84页
        4.5.1 可靠性灵敏度的无量纲化第77-78页
        4.5.2 单自由度强非线性冲击系统第78-81页
        4.5.3 多自由度多维度冲击系统第81-84页
    4.6 受随机内部激励作用的齿轮传动系统可靠性灵敏度计算第84-93页
        4.6.1 齿轮耦合振动力学模型的建立第84-86页
        4.6.2 振动微分方程的无量纲化第86-89页
        4.6.3 齿轮非线性振动可靠性灵敏度计算第89-93页
    4.7 小结第93-95页
第5章 混合可靠性算法在滚动轴承游隙可靠性保障中的应用第95-113页
    5.1 引言第95-96页
    5.2 可靠性分析中的响应面法第96-99页
        5.2.1 经典响应面法第96-97页
        5.2.2 响应面法中的抽样技术第97-99页
    5.3 稀疏响应面第99-101页
        5.3.1 全模型响应面的弊端第99-100页
        5.3.2 选择项的主要准则第100-101页
    5.4 基于极变换的实验设计方案第101-104页
    5.5 基于稀疏响应面与极变换的滚动轴承游隙可靠性分析第104-106页
    5.6 滚动轴承游隙的可靠性保障第106-110页
        5.6.1 轴承最佳工作游隙区间的研究第106-110页
        5.6.2 原始游隙区间的控制第110页
    5.7 小结第110-113页
第6章 基于主动学习Kriging模型的可靠性及可靠性优化方法分析第113-135页
    6.1 引言第113-114页
    6.2 Kriging模型第114-115页
    6.3 主动学习方法第115-117页
        6.3.1 EFF第115-116页
        6.3.2 U第116-117页
    6.4 基于主动学习Kriging模型的可靠性方法分析第117-126页
        6.4.1 一维算例第118-120页
        6.4.2 Rastrigin函数第120-121页
        6.4.3 显示化的管道模型第121-124页
        6.4.4 含噪声的极限状态函数第124-126页
    6.5 主动学习Kriging模型在可靠性优化中的应用分析第126-133页
        6.5.1 数值算例第128-130页
        6.5.2 简支I型梁轻量化设计第130-133页
    6.6 小结第133-135页
第7章 结论与展望第135-137页
    7.1 结论第135-136页
    7.2 展望第136-137页
参考文献第137-151页
致谢第151-153页
附录 攻读博士期间已发表和待发表论文第153页

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