基于重要抽样法的热防护系统热可靠性评估方法

热防护系统的可靠性直接影响到高超飞行器的安全性和结构完整性。为提高热防护系统可靠性分析的效率,在之前研究的基础上提出了基于重要抽样(Importance Sampling,IS)的热可靠性评估方法,给出了该方法的具体实施流程和评价方法,有效解决蒙特卡洛法(Monte Carlo method,MC)对于低失效概率问题分析效率过低的问题。以典型的非烧蚀热防护系统为例,在考虑材料、几何尺寸不确定性的情况下进行了热可靠性分析,验证文中方法的有效性。计算结果表明,要得到同等置信度的失效概率结果,重要抽样法所需的抽样次数仅为传统蒙特卡洛法10%,大大提高了可靠性分析的效率。     

高超声速飞行器热防护系统方案快速设计方法

针对高超声速飞行器多学科优化设计的需求,基于飞行器几何外形、弹道和热防护材料、热防护系统型号数据库,通过气动热快速预测方法和一维热响应预报方法的研究,建立了一种通用高超声速飞行器热防护系统快速设计方法。该设计方法实现了热防护系统优化设计的自动化,避免了传统设计过程需要多种分析工具以及过程繁琐等不足。最后结合典型服役环境,利用该方法对类X—37B飞行器的热防护系统进行快速设计,得到热防护系统的总质量。结果表明,方法能够快速有效地进行高超声速飞行器热防护系统的设计。     

设计参数的概率设计计算

本文提出相关设计参数概率分析的变量变换方法,推导了正态设计变量情况下相关设计参数的概率计算公式;特别是对设计参数服从正态分布时,给出了设计参数可行性概率的简便计算公式。最后对W67Y-63t液压板料折弯机空心同步轴进行了静强度概率设计计算。     

一体化热防护系统试验与数值分析研究

陶瓷盖板式一体化热防护系统(Integral Thermal Protection Systems,ITPS)具有多层结构,材料物理性能差异大,其表面承受气动热和气动压力的共同作用,同时在外边界还具有辐射、对流换热等。提出在ITPS表面同时施加温度和力载荷方法,应用数值分析方法给出最佳的力加载区域,最后对试验结果与数值分析结果进行比较,二者误差在8%以内。对于ITPS的结构优化设计具有较好的理论参考价值。     

高超声速飞行器热防护系统分析与数值计算

 针对大气环境内吸气式高超声速飞行器热防护要求,得出前缘、下表面和上表面的热防护结构应分别采用碳/碳(C/C)防热材料、刚性陶瓷防热瓦材料和柔性隔热毡材料。基于Abaqus 分析软件建立以机身为主的热分析有限元模型,计算了高超声速飞行器在典型气动加热载荷情况下的温度场分布和在整个飞行过程中温度的变化情况。通过温度分布得到机身前缘的峰值温度达1637℃,上下表面峰值温度分别为635、805℃,验证了本研究提出的热防护结构形式的有效性。通过温度与时间曲线得出飞行500 s 左右时,飞行器前缘及上下表面温度急剧增加、温度梯度大,500~1500 s 期间持续高温,在1500 s 后温度迅速降低。同时建立了C/C、陶瓷瓦及柔性隔热毡3 种典型耐高温材料的传热模型,对其防热结构的防热效率进行评估,得到其最佳的防热材料厚度为57.6、52.9、53.3 mm,可为防热结构的设计提供参考。     

引信点火机构的概率设计

该文针对引信点火机构的传统设计方法－能量法进行了分析，指出按能量法设计的机构，其平时安全性和发射时作用的可靠性不易得到保证；在考虑机构平时安全性和发射时作用可靠性及结构约束条件下，应用应力－强度干涉模型给出了机构的分析与设计公式，并以某引信机构为例进行了分析计算。该文给出了原理和方法能使机构平时安全性和发射性作用可靠性相互协调，可应用于一般引信机构的概率设计。     

抗共振可靠性全概率设计法研究

研究抗共振可靠性的全概率设计法。运用常规振动设计理论和可靠性相干理论为基础的全概率法建模,并用数值积分法求解。导出了抗共振可靠性工作频率、临界频率相干的４种类型分布,７种不同组合的可靠度计算表达式。建立了抗共振可靠性全概率设计法的理论。证明了在低可靠度时分布类型对可靠度影响不大;而在高可靠度时,不同分布类型下的可靠度值相关悬殊。     

用概率设计方程解决可靠性设计问题的探讨

从推导与分布类型无关的可靠度下限引出概率设计方程 ,通过概率设计方程可实现用传统设计方法解决可靠性设计问题。为建立概率设计方程绘制了可靠度下限和安全系数间的关系曲线Rmin -n 。通过实例说明了用概率设计方程解决可靠性设计问题的方法     

一种基于失效概率相对误差估计的可靠性分析方法

为更高效地分析复杂机械结构的可靠性,提出了一种新的基于Kriging模型和失效概率相对误差估计的自适应分析方法.采用泊松二项分布的近似正态分布推导了样本符号不确定区域内真实失效样本数的取值范围,并通过引入比例因子重新定义取值下限,以确保真实失效样本数准确落在确定的区间内,进而给出了一种更精确的失效概率相对误差的估计.采用学习函数U实现自适应试验设计.通过两个算例验证失效概率相对误差估计和自适应分析方法的准确性、通用性及高效性,结果表明:本文方法不仅能准确估计失效概率的相对误差,而且显著减少了功能函数的调用次数.     

某内部网络安全防护系统的设计与实现

本论文根据内部网络安全防护的需求,为某构筑涉密计算机信息网络系统完整、安全、可靠、可控的保密安全防护系统使计算机信息系统中的涉密数据及信息的机密性、完整性、可用性得到可靠的保护。     

瓷砖烧成过程中零压位的设计分析

我国是一个陶瓷生产和消费大国，各陶瓷企业为了使自己能在竞争激烈的市场中赢得一席之地，对产品质量的要求也越来越苛刻．在陶瓷烧成过程中，窑炉内的烟气的零压位是烧成中一个比较关键因素．介绍了在陶瓷生产中零压位不合理布局的产生原因及对制品产生的影响，分析了零压位的合理设计在生产中的重要作用．①     

基于Beckhoff的瓷砖铺贴机器人控制系统设计

为促进建筑行业自动化发展,针对瓷砖铺贴工艺对机器人技术、定位技术及高速、高数据处理性能及实时坐标记录的需求,提出了基于Beckhoff嵌入式PC控制系统的瓷砖铺贴机器人控制系统。设计了针对机器人、移动平台、激光测距传感器、真空吸盘的综合控制系统,该控制系统利用激光传感器实现瓷砖空间定位,真空吸盘实现瓷砖抓取放置动作,移动平台扩大瓷砖铺贴范围。Beckhoff嵌入式PC作为上位机与硬件通过对应数字量模块、RS232模块实现通讯。瓷砖铺贴实验结果表明:系统可实时记录瓷砖位置坐标,并能满足机器人实时控制的需求,验证了该系统在精度上可完全代替人工实现瓷砖铺贴工作,同时铺贴效率得到了大幅提高。     

基于蒙特卡洛法的齿轮可靠性设计

机械设计中的许多参数是服从某种分布的随机变量，而不是常量．因此在机械设计中，以非确定性的随机方法来研究、设计机械零件和机械系统，是现代机械方法的一个重要内容．在此对齿轮进行了可靠性设计，并用蒙特卡洛法进行了数值模拟，证明该方法用于齿轮设计是正确且可行的．     

蒙特卡罗法在零件可靠性设计中的应用

蒙特卡罗法简称蒙特法,是一种计算机模拟方法,应用于机械CAD中,可节省时间和劳力,大大提高工作效率,同时确保计算的高效、准确,对可靠性设计提供了保证。本文将此方法应用于零件可靠性设计,得出计算机模拟结果,通过与理论结果比较,验证了此方法的可行性。同传统代数法和矩法计算可靠度相比,蒙特卡罗法无须知道应力和强度分布类型及概率参数,能够有效地解决问题。缺点是为提高计算精度必须进行大量模拟计算,需要较长的计算时间。     

地面预制钻井井壁结构的概率极限状态设计法研究

本文根据钻井井壁结构可靠性分析结果,参照《建筑结构设计统一标准》和有关设计规范,确定了地面预制钻井井壁结构的概率极限状态设计实用表达式和分项系数,建立了该种井壁结构的概率极限状态设计法.并给出了该设计法的设计程序和应用结果.     

采用重点抽样方法的电力系统概率仿真

针对电力系统概率仿真中常用的蒙特卡罗抽样方法样本容量太大、效率不高的现状,文章提出采用重点抽样方法来减少抽样方差,从而在保证计算精度的同时,显著减少抽样次数和计算时间,提高了蒙特卡罗方法的实用性。由IEEE标准测试系统的计算结果表明,该方法是有效和可行的     

电力系统概率仿真算法的适用性研究

文章讨论了在电力系统概率安全经济评估中,基于蒙特卡罗抽样的非序贯仿真和序贯仿真的算法实现及相应的风险评估指标,分析了两种算法得到风险指标的差异及影响因素、风险指标的收敛性及准确性以及序贯仿真的应用范围。针对概率安全经济分析中的不同模块,提出适用的概率仿真算法,并提出在后续研究中尚待解决的关键问题。     

基于蒙特卡罗法的轨迹再现转向机构稳健性设计

对于转向梯形机构,以转向过程的运动精度为目标函数,以主销中心距、轴距、转向梯形底角和转向梯形臂长度四个参数作为设计变量,以最小传动角及最大角度误差作为约束,建立了基于响应面方法的稳健设计数学模型. 应用具有正态分布参数的蒙特卡罗稳健设计方法,对汽车转向机构进行了优化设计. 比较了确定性优化方法与蒙特卡罗方法的设计结果. 在转向角度误差相差不大的情况下,应用蒙特卡罗方法设计的转向机构最小传动角大,系统的传递性能及运动性能好,并且当设计变量出现微小变化时,能有效保证转向系统的运动轨迹.     

基于自适应算法的电力系统可靠性评估

针对电力系统可靠性评估中Monte Carlo方法存在的计算效率低下的问题,提出应用自适应算法对系统状态进行概率分析。该算法采用变分运算分析和区间拟合的方法,实现在最优密度函数下抽样,降低计算方差。应用该方法对IEEE-RTS标准系统的发电部分进行了可靠性评估,并与采用常规抽样方法和重要抽样方法的评估结果做了比较,表明该算法在保证计算精度的前提下分别减少了87%和68%的抽样次数,对大型电力系统可靠性评估具有实用价值。