隨機(jī)參數(shù)平面機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)若干關(guān)鍵問(wèn)題研究.pdf

1、隨機(jī)參數(shù)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)是指：在考慮結(jié)構(gòu)件幾何加工誤差、彈性變形、運(yùn)動(dòng)副間隙誤差以及隨機(jī)載荷等隨機(jī)因素的前提下，研究機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，運(yùn)用穩(wěn)?。▋?yōu)化）設(shè)計(jì)、可靠性（優(yōu)化）設(shè)計(jì)、可靠性穩(wěn)健（優(yōu)化）設(shè)計(jì)等新興的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)出能夠同時(shí)滿足機(jī)構(gòu)性能和運(yùn)動(dòng)精度要求的優(yōu)化機(jī)構(gòu)。能夠精確、及時(shí)地完成規(guī)定動(dòng)作（運(yùn)動(dòng)）是機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要目的之一。機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)的隨機(jī)性是大多數(shù)工程實(shí)際問(wèn)題所固有的，而機(jī)構(gòu)所承受的荷載同樣具有隨機(jī)變化的性質(zhì)，這樣就必然導(dǎo)致具有隨機(jī)結(jié)

2、構(gòu)參數(shù)的承受隨機(jī)載荷的隨機(jī)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。因此研究這種隨機(jī)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)問(wèn)題有著十分重要的意義。
　　 可靠性設(shè)計(jì)和穩(wěn)健設(shè)計(jì)是非常先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想，由于它們對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量和保持產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性方面具有非常重要的作用，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。將它們應(yīng)用到機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，處理機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)參數(shù)的隨機(jī)性問(wèn)題必將有重大的理論意義和實(shí)用價(jià)值?？煽啃栽O(shè)計(jì)利用可靠性理論處理隨機(jī)性，而穩(wěn)健設(shè)計(jì)是使所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)對(duì)設(shè)計(jì)變量的變化不敏感。在考慮隨機(jī)參數(shù)

3、的情況下，上述方法都可以有效地提高工程設(shè)計(jì)水平。然而,這些設(shè)計(jì)方法總是被獨(dú)立的應(yīng)用在不同的設(shè)計(jì)階段。因此，將可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)理論、可靠性靈敏度分析技術(shù)和穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法有機(jī)地結(jié)合在一起，發(fā)展一種機(jī)構(gòu)可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法是十分必要的。
　　 本論文共分六章，主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　 第1章：緒論。明確了本文的工程背景及選題目的和意義，介紹了可靠性理論的興起、概念及發(fā)展?fàn)顩r，簡(jiǎn)述了可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的研究進(jìn)展及其發(fā)展趨勢(shì)，闡明了研究

4、穩(wěn)健設(shè)計(jì)理論與方法的重大意義。
　　 第2章：數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和可靠性基本理論。本章首先簡(jiǎn)要介紹了本文所用的數(shù)學(xué)理論與方法，然后詳細(xì)地闡述了可靠性設(shè)計(jì)理論和可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。
　　 第3章：平面連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)精度分析。本章綜合考慮機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)和由載荷的隨機(jī)性引起的輸入?yún)?shù)的不確定性，采用矩陣法建立平面連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)精度模型
　　 第4章：任意分布參數(shù)機(jī)構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)。本章提出了一種實(shí)用有效的具有任意分布參數(shù)的機(jī)構(gòu)可靠性

5、優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)值方法。采用隨機(jī)攝動(dòng)法、Edgeworth級(jí)數(shù)、可靠性設(shè)計(jì)理論和優(yōu)化設(shè)計(jì)方法討論了隨機(jī)參數(shù)服從任意分布參數(shù)的機(jī)構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題,建立了任意分布參數(shù)的機(jī)構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型，發(fā)展了可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)理論。
　　 第5章：機(jī)構(gòu)可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)。本章首先將可靠性設(shè)計(jì)理論與靈敏度分析方法相結(jié)合，提出了機(jī)構(gòu)可靠性靈敏度設(shè)計(jì)的計(jì)算方法，給出了可靠性靈敏度的變化規(guī)律，研究了設(shè)計(jì)參數(shù)的改變對(duì)機(jī)構(gòu)可靠性的影響，為機(jī)構(gòu)的可靠性設(shè)計(jì)提

6、供了理論依據(jù)。然后在可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)理論、可靠性靈敏度分析和穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，討論了機(jī)構(gòu)可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)問(wèn)題，提出了機(jī)構(gòu)可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)的數(shù)值方法，建立了機(jī)構(gòu)可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型，把可靠性靈敏度溶入優(yōu)化設(shè)計(jì)模型之中，將機(jī)構(gòu)可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)歸結(jié)為滿足可靠性要求的多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題。
　　 本章提出了機(jī)構(gòu)可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)的分析方法，拓展了可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用范圍。在機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，正確地應(yīng)用可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)的方法，可以使機(jī)構(gòu)在經(jīng)受各種因素