可靠性优化

摘要： 为了保证刀具寿命的同时尽可能地提高加工效率,对切削参数进行优化至关重要.因此,建立了车削过程中的刀具磨损模型,可用于预测多种切削条件下任意时刻的刀具磨损量,从而推导出刀具寿命模型.考虑不确定性参数对车削加工的影响,建立了基于可靠性的车削优化模型,并采用序列优化与可靠性评估方法对优化模型进行求解以获得最优切削参数.最后,通过实例验证了该方法在高温镍基合金GH4169车削参数优化中的优势和可行性.

摘要： 针对液压支架在实际使用过程中购置成本与使用成本较高的问题,提出了基于疲劳寿命的液压支架可靠性优化方法,具体是通过箱型结构受力分析、液压支架各部件强度分析、强度优化分析、参数优化及基于疲劳寿命的液压支架可靠性优化设计,最终完成了液压支架的可靠性优化。实践应用表明,优化后的液压支架在保证满足支架疲劳强度与应力要求的前提下质量得以减轻,质量下降约8.7%,降低了企业生产成本,提高了企业经济效益。

摘要： 孔结构装甲在满足抗侵彻性能的同时需实现减重,因而轻量化设计具有工程实际意义。以孔结构装甲的轻量化为设计目标,抗侵彻性能为约束条件,考虑不确定性因素的影响,开展孔结构装甲的可靠性优化设计。样本点采用最优拉丁超立方法设计生成,孔结构装甲抗侵彻仿真的参数化建模及响应计算通过商业软件ANSYS的二次开发实现,引入Kriging代理模型和期望改变量(expected improvement,EI)加点法构建性能函数,最后采用序列优化与可靠性评估方法(sequential optimization and reliability assessment,SORA)进行可靠性优化设计。结果表明,可靠性优化后,孔结构装甲在满足抗侵彻性能和相关可靠度指标的前提下,可有效地实现减重11.5%。研究结果可为其他抗侵彻防护结构的可靠性优化设计提供参考。

摘要： 基于伺服驱动,进行机器人控制系统精度控制与可靠性优化。在硬件设计上,重新选择驱动电机型号,设计驱动电机和驱动器连接方案。在软件设计上,对机器人的直线轨迹、圆弧轨迹进行插补,通过模糊控制算法,降低机器人运动误差。实验测试表明:该技术可有效控制与时间相关的位置、速度、电流参数,得到的运动轨迹与实际轨迹高度相似,保证了机器人控制的可靠性和精度。

摘要： 为了在配电网可靠性提升的需求下实现精准投资,并进行成本分摊,制定了可靠性电价,从而实现电力市场均衡。提出矩阵化显式可靠性评估算法,并据此进行可靠性投资优化及可靠性电价的定价。针对频率型可靠性指标,构建了引导规划阶段配电网元件更新或架设双回线路的优化模型,降低了运行阶段元件和负荷点的故障率。针对时间型可靠性指标,构建了引导元件扩容、增加备用电源的优化模型,从而满足运行阶段负荷转供的容量需求,减少负荷点停电时间。采用所提出的矩阵化显式可靠性评估算法对配电网优化前后的负荷点时间型、频率型可靠性指标进行计算,并将可靠性优化产生的成本依据2种指标的变化量进行分摊,制定各个负荷点的可靠性电价。在IEEE 33节点配电网中进行可靠性评估及优化,并制定可靠性电价,验证了所提方法的可行性。

摘要： Chebyshev不确定分析方法引入正面碰撞耐撞性优化设计流程,选取汽车结构关键吸能部件的厚度作为设计变量,选取优化部件的总吸能和总质量作为设计目标,选取整车最大加速度和防火墙侵入量作为约束条件。采用非支配排序遗传算法对响应区间的上界进行可靠性优化。优化结果表明:与确定性优化设计相比,基于Chebyshev不确定分析方法的优化设计可提升设计解的可靠性,在满足整车耐撞性能的基础上,进一步减轻了结构重量。

摘要： 基于一起航空电连接器镀镍层腐蚀失效故障,以电连接器为研究对象,借助扫描电镜、能谱分析仪等检验检测设备,从机械加工、镀镍表处、EDS分析等方面研究镀层失效机理。通过对故障件镀镍层进行宏观和微观检验、组织及成分分析,完成了故障机理分析,明确了故障发生原因。结果表明,镀镍层腐蚀失效原因为零件直纹滚花滚压成型中出现夹杂物、碎屑,导致镀镍表处膜层孔隙率较高;镀镍表处膜层厚度较薄且不均匀,导致耐腐蚀性能降低。潮湿存贮环境中的水汽、表处溶液残留盐分及电缆装配手汗成分浸入孔隙导致基体电化学腐蚀,腐蚀产物积累、膨胀,形成镀层龟裂及剥落缺陷。根据故障原因和失效分析结果,提出了电连接器镀镍表处可靠性优化措施,对类似铝合金零件滚花表面镀镍层失效故障的预防及控制具有良好的借鉴意义。

摘要： 随着科学技术水平不断进步,产品概念设计过程中存在多个复杂、相互冲突的不确定因子,导致产品设计偏离用户需求及预期目标。本文基于确定可靠性理论,结合不确定因子,构建认知不确定可靠性产品功能优化架构。以应急装备类产品为例,在产品概念设计初期,采用认知不确定可靠性框架进行功能优选,有助于精准化衡量产品功能不确定性,并控制在客户需求的预期区间范围内,从而保证产品质量和可靠性,提高产品设计效率。

摘要： 以锚绞机液压系统为研究对象,利用AMESim软件进行故障仿真分析,建立故障物理模型;应用可靠性仿真和优化设计等方法,进行液压系统稳定性优化建模,给出优化设计方案。考虑到液压响应非线性强,为提高优化计算效率和收敛性,采用试验设计和径向基函数相结合的响应面模型拟合方法。结果表明:相对于原方案,液压系统优化方案的可靠性、稳定性得到大幅度提升。系统的稳定性从68%提高到89%,可靠性从0.143和0.414提高到0.81以上。

摘要： 智能算法为解决实际工程的多目标优化难题提供了极大的便利,同时在解约束优化问题方面具有较好的性能,灰狼优化算法的研究背景就是基于灰狼群体捕食行为而产生的一种优化算法(GWO)。本文主要介绍了灰狼优化算法的研究进展,包括了算法本身的原理、算法分类、改进,同时总结了某些研究人员对灰狼优化算法的改进以及与其他智能优化算法的耦合等。除此之外,还介绍了这些优化算法在工程医疗、电力调度、可靠性优化等多个领域的实际应用。

摘要： 针对微粒群算法易于陷入局部最优解、早熟的缺点,将Lévy飞行引入微粒速度迭代公式中,并动态改变微粒群速度迭代公式中Lévy飞行的权重值,提出动态Lévy飞行微粒群算法.建立液压支架液压系统的可靠性模型,进而得出可靠性费用目标函数.将提出的动态Lévy飞行微粒群算法应用于液压支架液压系统的可靠性优化中,并通过与标准微粒群算法、布谷鸟算法和基于Lévy飞行微粒群算法比较,验证所提出算法的优越性.

摘要： 失效相关是结构系统的普遍特性，而现有可靠性优化算法一般未考虑各元件的失效相关性。首先阐述结构系统失效相关机理，引入秩相关系数量化元件安全裕度之间的统计相关性．基于随机变量四阶矩信息运用Edgworth正交多项式逼近元件安全裕度的概率分布函数;再利用高斯Copula建立典型结构系统的可靠度函数，从而实现系统的概率目标或概率约束建模。为提高计算效率，一方面采用PCM法把多元正态积分转化为一系列条件概率的乘积，另一方面采用高精度近似式替代标准正态分布函数。基于高斯copula的可靠性优化模型，即考虑了失效相关性，又能保证设计精度和计算效率。

摘要： 常规的可靠性优化设计只考虑到一些参数的统计不确定性信息，设计结果仍然是确定性的点，然而设计中及外界环境下的不确定性会使设计结果产生一定的偏差，精确地测量这些偏差成本太高或者不能实现，结果往往会导致原有设计不再适用。本文考虑设计结果对优化问题约束条件的鲁棒性，提出了基于 info-gap 决策理论的鲁棒可靠性优化算法。该算法利用info-gap 模型来描述设计变量的实现值与设计值之间的关系，通过可靠性逆分析方法和性能测量方法，将设计变量对约束条件的鲁棒性和可靠性解耦。为了减少计算量，利用约束函数移动法，将不确定性设计变量和随机变量的可靠性鲁棒优化设计转化为一系列确定性的优化设计，在每轮确定性优化后都有一次可靠性分析和鲁棒性估算。所求得优化结果不再是一个确定性的点，而是一个优化解区域。工程实际中，只要所取的设计变量值属于这一区域，原有的仍然适用，避免了因设计变量实现值微小的变化而引起约束条件不满足的情形。该方法既满足了一定的可靠性，又使设计变量对约束条件有一定的鲁棒性，因此具有一定的实际意义。

摘要： 由于复杂系统可靠性函数常常具有非线性的特点，因此设计既满足可靠度要求、又使系统成本最小的成了优化设计中的难点。针对复杂系统的这一特点，提出了将新型的基于群体智能的优化方法－粒子群算法（particle swarm optimization，PSO）用于求解复杂系统可靠性优化问题。给出了基于粒子群算法的可靠性的求解策略，根据数学模型，详细探讨了粒子群算法在系统的可靠性优化计算中应用的可行性，并分别对非串－并联系统的可靠性分配、桥式系统的可靠性优化设计问题进行分析计算。结果表明该算法具有较强的局部搜索能力，与其它方法相比，同时也有更高的搜索效率，验证了该算法在复杂系统可靠性优化中的可行性和有效性。

摘要： 本文对基于无线通讯技术的漏电保护器设计进行了介绍。本研究采用PIC单片机为控制核心，设计出具有无线通讯功能、可实时记忆和显示漏电动作电流的智能犁漏电保护器，克服了传统的采用有线通讯技术的漏电保护器的局限性，大大方便了用户的使用。同时，采用故障树的分析方法对影响漏电保护器及其无线通讯可靠性的因素进行了分析，针对影响可靠性的薄弱环节，采用元器件适度降额、冗余设计、软件容错以及数字滤波等技术，改善了系统的整体可靠性，并针对关键性元器件采用在线监测技术，从而进一步保证了漏电保护器系统的可靠性。

摘要： 建立了供应链整体可靠度与其软联盟规模及功能企业选择方式之间的数学模型,并给出了以供应链整体可靠度最大为目标时,供应链软联盟规模一定时,功能企业的选择方式;或在选择方式一定时,供应链软联盟规模的确定方法.

摘要： 金属板料成形复杂,影响成形质量的因素很多,设计参数选择不合理或产品性能对参数变化敏感,以及长期生产中的模具磨损都易导致显著的质量波动,甚至产生起皱和拉裂等缺陷.本文结合数值模拟和六西格玛质量工程方法,以试验设计和统计学理论为基础,通过分析随机波动对产品性能的影响,结合可靠性优化和稳健设计将产品质量提高到六西格玛水平.采用给出的板料成形六西格玛优化设计流程,对盒形件成形进行了研究.

摘要： 为了保持虚拟化系统可靠性,冗余与基于监测的维修策略常常被同时应用于虚拟化系统中.现有研究往往关注于单一策略的分析及优化,对联合策略的影响未做深入分析.针对该问题提出了虚拟化系统中联合策略的可靠性及性能分析方法,并基于性能优化模型建立了策略配置参数选择方法.联合策略的可靠性及性能指标通过基于马尔可夫链的分析模型获得,所构建的系统优化模型旨在一定可靠性约束条件下对性能进行最大化.由于无法获得该优化模型的精确表达式,基于敏感度分析建立了基于条件的二叉搜索算法求解该模型并获得配置参数的近优值.通过实例实验验证了系统性能的分析模型与参数求解方法,实验结果证明:与传统单一策略优化方法相比,冗余与监测维修联合策略优化的系统性能有一定提高.

摘要： 为了保持虚拟化系统可靠性,冗余与基于监测的维修策略常常被同时应用于虚拟化系统中.现有研究往往关注于单一策略的分析及优化,对联合策略的影响未做深入分析.针对该问题提出了虚拟化系统中联合策略的可靠性及性能分析方法,并基于性能优化模型建立了策略配置参数选择方法.联合策略的可靠性及性能指标通过基于马尔可夫链的分析模型获得,所构建的系统优化模型旨在一定可靠性约束条件下对性能进行最大化.由于无法获得该优化模型的精确表达式,基于敏感度分析建立了基于条件的二叉搜索算法求解该模型并获得配置参数的近优值.通过实例实验验证了系统性能的分析模型与参数求解方法,实验结果证明:与传统单一策略优化方法相比,冗余与监测维修联合策略优化的系统性能有一定提高.

摘要： 为了保持虚拟化系统可靠性,冗余与基于监测的维修策略常常被同时应用于虚拟化系统中.现有研究往往关注于单一策略的分析及优化,对联合策略的影响未做深入分析.针对该问题提出了虚拟化系统中联合策略的可靠性及性能分析方法,并基于性能优化模型建立了策略配置参数选择方法.联合策略的可靠性及性能指标通过基于马尔可夫链的分析模型获得,所构建的系统优化模型旨在一定可靠性约束条件下对性能进行最大化.由于无法获得该优化模型的精确表达式,基于敏感度分析建立了基于条件的二叉搜索算法求解该模型并获得配置参数的近优值.通过实例实验验证了系统性能的分析模型与参数求解方法,实验结果证明:与传统单一策略优化方法相比,冗余与监测维修联合策略优化的系统性能有一定提高.

摘要： 本发明公开了一种面向供电可靠性的配网可靠性二次优化评估方法，利用面向供电可靠的配网可靠性二次优化评估模型，通过对系统模型从系统层开始向上推理，可以识别系统可靠性的薄弱环节，进行配电系统可靠性二次优化评估，该评估方法从后验停运概率指标和停运频率影响度指标量化表示元件或元件组合对系统可靠性的影响程度，首先，该方法将配电系统划分为若干标准子模块，对其进行建模及整合。其次，在该模型基础上，进行系统可靠性指标的一次评估，求取负荷点和系统可靠性指标。以识别配电系统可靠性的薄弱环节，寻求提高系统可靠性水平的途径。

摘要： 本发明公开了一种面向供电可靠性的配网可靠性二次优化评估模型，所述的评估模型包括有最小隔离区子模型、故障区域影响子模型及负荷区域统计子模型，所述的子模型及评估模型均采用双层同构结构，双层是指模型包括概率层和频率层两层，分别用于计算停电概率指标和停电频率指标；“同构”是指概率层和频率层的图形结构相同，存储模型时一层图形结构可以对应两层数据。面向供电可靠性的配网可靠性二次优化评估模型其直观的图形化方法、坚实的概率理论基础、有效的推理算法对配电网进行建模及可靠性分析。

摘要： 本发明涉及可靠性设计辅助装置、可靠性设计辅助方法以及可靠性设计辅助程序。关系式计算单元(10)对数据列进行近似计算来计算关系式，所述数据列将根据用户或者环境而变化的对象因素的值与在使用对象装置时计测到的输入应力计测值建立关联。输入应力计算单元(20)根据关系式和对象因素的指标数据来计算输入至对象装置的输入应力。故障率计算单元(40)根据输入应力和对象装置的特性值分布来计算对象装置的故障率。

摘要： 本发明所述的工作区电脑（101）和/或运行时电脑（102）基于描述了对象系统可靠性的相关要求和规格的可靠性描述数据，求出定量地表示对象系统可靠性价值的D值。

摘要： 可靠性评估测试装置(10)，包括晶片存放单元(12)，该存放单元存放晶片(W)，该晶片则处于该晶片上形成的若干器件的电极衬垫与接触器(11)的凸起彼此完全电气接触的状态。该晶片存放单元(12)向/从测量单元(15)发送/接收一个测试信号，并具有与外界隔离的绝热结构。该晶片存放单元(12)具有对接触器(11)加压的压力机构(13)以及直接将与接触器(11)完全接触的晶片(W)加热到预定高温的加热机构(14)。该半导体晶片上形成的一层互连膜与绝缘膜的可靠性可以在加速条件下加以评估。

摘要： 本发明属于可靠性设计分析领域。提出一种基于可用性模型的装备可靠性测试性协同建模与优化设计方法，将可靠性与测试性设计方案中的关键设计指标作为评判可靠性与测试性设计方案好坏的决策属性数据，并确定各决策属性数据的权重系数，根据基于多属性决策的可靠性与测试性设计方案优选模型实现多种可靠性与测试性设计方案的优选分析，获得多种设计方案的排序结果，最终选择出最优可靠性与测试性设计方案，从而实现整体的可靠性测试性协同建模与优化技术。

摘要： 本发明公开了一种基于序列协同优化的风电齿轮箱多学科可靠性设计优化方法；其包括构建多学科可靠性设计优化模型，引入协同优化，对风电齿轮箱进行不确定分析并引入序列优化进行可靠性分析，构建基于序列协同优化的多学科设计优化模型并将其工程应用于风电齿轮箱，构建基于序列协同优化的风电齿轮箱多学科可靠性设计优化模型，实现对风电齿轮箱进行多学科可靠性设计优化。本发明通过将多学科设计优化理论、协同优化理论以及序列优化理论相结合，解决了使用协同优化时，不确定因素的考量会使得兼容性约束变得复杂，系统级优化非线性特征增加从而导致设计结果不准确问题，从而满足风电齿轮箱产品高可靠性的要求。

摘要： 本发明公开了一种基于混合可靠性模型与神经网络响应面的PMA可靠性优化方法，属于可靠性优化设计技术领域。首先，建立产品可靠性优化设计的数学模型；其次，确定数学模型中的截尾概率变量与超椭球凸集合非概率变量；然后，采用神经网络响应面法拟合目标函数与功能函数；接着，基于PMA的序列优化算法框架，将可靠性优化数学模型分成确定性优化与可靠性逆分析两部分；最后，采用混沌‑Powell算法对确定性优化与可靠性逆分析先后进行优化搜索得到最优值。数值算例表明，本发明极大的减少了可靠性优化搜索的计算量，为部分不确定参数数据样本缺乏、目标函数与功能函数是复杂非线性隐函数条件下的产品可靠性优化设计提供了一种新思路。

摘要： 本发明公开了一种基于混合可靠性模型与神经网络响应面的PMA可靠性优化方法，属于可靠性优化设计技术领域。首先，建立产品可靠性优化设计的数学模型；其次，确定数学模型中的截尾概率变量与超椭球凸集合非概率变量；然后，采用神经网络响应面法拟合目标函数与功能函数；接着，基于PMA的序列优化算法框架，将可靠性优化数学模型分成确定性优化与可靠性逆分析两部分；最后，采用混沌‑Powell算法对确定性优化与可靠性逆分析先后进行优化搜索得到最优值。数值算例表明，本发明极大的减少了可靠性优化搜索的计算量，为部分不确定参数数据样本缺乏、目标函数与功能函数是复杂非线性隐函数条件下的产品可靠性优化设计提供了一种新思路。

摘要： 本发明提供一种优化晶圆级封装可靠性优化方法，根据封装结构的初始结构尺寸和焊点材料仿真获得结构的初始热疲劳寿命；选取影响封装结构所述疲劳寿命的因素，并制定合适的正交表格；将各个因素的最优组合仿真后获得所述热疲劳寿命，将优化结构的所述热疲劳寿命与初始结构所述热疲劳寿命进行对比，发现所述热疲劳寿命有明显增加，封装结构的可靠性得到优化。