《非線性隨機系統動態穩健設計方法及套用》是依託吉林大學，由劉巧伶擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：非線性隨機系統動態穩健設計方法及套用
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉巧伶
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在進行機械系統的動力學分析時，由於各因素對系統動態特性的影響程度不同，因此關於機械系統動態靈敏度設計和動態穩健設計的研究具有重要意義。本項研究將對重大機械產品的多自由度非線性隨機結構系統進行動態靈敏度設計和動態穩健設計的分析探索，這要將動態最佳化設計、機械動力學、靈敏度分析和穩健設計相結合，套用現代數學力學理論，研究其動態穩健設計問題，提出機械系統動態靈敏度設計和動態穩健設計的理論方法，給出系統動態特性的靈敏度的變化規律，研究設計參數的改變對機械系統動態特性的影響，使機械系統在經受各種因素的干擾下，都能保持其動態特性的穩定，以使機械系統的動態特性對設計參數的變化不敏感，即具有穩健性，提高機械系統的安全可靠性和魯棒穩健性，並以某重大機械產品(如：車輛或工程機械等)為實際案例加以研究，從而為機械設計、製造、使用和評估提供了合理和必要的理論依據。
結題摘要
由於結構系統的材料性能、幾何尺寸、環境狀況、使用時間、荷載效應等的變化以及其它各種因素的影響，其力學性能一定會隨使用時間的增加而出現逐漸減弱的趨勢，而可靠性指標是一個動態變化過程。本項目研究了非線性隨機系統動態穩健設計方法，給出了可靠性靈敏度的變化規律。通過這些研究，可以為工程設計者提供研究非線性隨機系統可靠性問題的分析方法，將可靠性、可靠性靈敏度及可靠性穩健最佳化設計等理論套用到非線性隨機的構件設計之中，建立了構件的動態可靠性設計的數學模型，對相應的構件進行了動態可靠性設計、動態靈敏度設計和動態可靠性穩健最佳化設計。為非線性隨機系統的可靠性設計提供了理論依據，同時為實際工程分析打下了堅實的基礎。本項目具體研究內容如下：（1）對結構系統的可靠性靈敏度進行了研究，提出了用以確定設計參數的改變對結構系統可靠性影響的可靠性靈敏度計算方法。若某因素對結構系統失效有較大的影響，則在設計製造過程中要嚴格加以控制，使其變化較小以保證結構系統有足夠的可靠性，這些研究可以為結構系統的設計、製造、使用和評估提供合理和可靠的理論依據。（2）對隨機結構系統進行了穩健設計研究，提出了關於產品質量和成本的穩健設計的工程設計方法。為了使所設計的結構系統在不確定因素的影響下，其性能指標不僅能達到設計要求，而且能對各種不確定因素的變化不敏感，就需要用穩健設計方法來實現。（3）在前期研究工作的基礎上，總結了可靠性靈敏度分析的各種理論與方法，研究了隨機變數為常態分配時變截面構件的可靠性靈敏度變化規律，提出了研究變截面構件可靠性及其靈敏度的方法。證明了所提出方法的可靠性和實用性。經過課題組成員對項目的理論研究和技術攻關及不懈努力與協調合作，本項目已圓滿地完成了項目申請書中規定的任務，本項目在國內外著名期刊上發表學術論文共7篇，被EI系統檢索5篇；同時，將理論成果套用於實際，研製了一些典型的非線性隨機系統的可靠性設計和可靠性靈敏度設計的實用軟體庫。
