[發明專利]一種齒輪傳動裝置的非概率可靠性評估方法

有效

• 申請號: 201911076340.1
• 申請日: 2019-11-06
• 公開（公告）號: CN110851975B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 劉鑫;龔敏;周振華;劉祥;陳德
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/17;G06F111/10;G06F119/14;G06F119/02
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1.一種齒輪傳動裝置的非概率可靠性評估方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：對齒輪傳動裝置設計過程中的不確定性因素進行分析，并根據樣本點的信息確定證據變量的識別框架與基本可信度分配，然后根據實際問題構建如公式(1)所示的針對齒輪傳動裝置可靠性評估的極限狀態函數g(X)：

g(X)＝g₀ 公式(1)

公式(1)中，g₀為許可響應值，證據變量由公式(2)中的n個焦元所構成：

公式(2)中，x_i表示第i個焦元，表示第i個焦元的區間，a_i和b_i表示第i個焦元的區間端點，表示第i個焦元的質量；

步驟2：基于拉丁超立方采樣技術在證據變量的識別框架內獲得“構建組”和“測試組”兩組樣本點，并給定近似模型的允許誤差ε＞0，置加密次數s＝0；

步驟3：利用“構建組”樣本點構建極限狀態函數的近似模型

步驟4：基于“構建組”獲得的近似模型計算“測試組”每個樣本點X_z,z＝1,2,...,T的近似函數值同時，計算“測試組”每個樣本點的真實函數值g(X_z)；

步驟5：計算誤差若誤差ω＜ε則近似模型滿足精度要求，并進行下一步驟；若ω＞ε則將不滿足精度誤差的“測試組”樣本點添加至“構建組”樣本點中去，置加密次數s＝s+1，并返回步驟3；

步驟6：將在最大可能失效點X^*處進行一階泰勒展開：

公式(3)中，表示近似模型在點X^*處的一階泰勒展開函數，為近似模型在點X^*處的響應值，為近似模型在點X^*處的梯度；

步驟7：應用一階近似可靠性分析方法對每個聯合焦元在一階泰勒展開函數上進行焦元極值分析，從而獲得安全域G的可信度Bel(G)和似真度Pl(G):

公式(4)中，A_X為聯合焦元，m(A_X)為聯合焦元A_X的基本可信度分配，表示焦元完全位于安全域G內，而A_X∩G≠φ則表示焦元部分或者完全處于安全域G內。

2.根據權利要求1所述的一種齒輪傳動裝置的非概率可靠性評估方法，其特征在于：所述步驟3中用徑向基函數來構造極限狀態函數的近似模型。

3.根據權利要求1所述的一種齒輪傳動裝置的非概率可靠性評估方法，其特征在于：所述步驟7中極值分析過程如下式所示：

在進行上述極值分析時，若和則表示焦元A_X完全處于安全域，其聯合基本可信度分配應同時計入Bel(G)和Pl(G)，若和表示焦元A_X完全處于失效域，則聯合基本可信度分配既不記入Bel(G)也不記入Pl(G)，若且則A_X∩G≠φ，表示焦元A_X部分處于安全域中，其聯合基本可信度分配計入Pl(G)當中。