1.一種時(shí)變可靠性靈敏度分析方法,所述方法基于長(zhǎng)周期退化運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),其特征在于,包括:
步驟101,對(duì)所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行n階混沌多項(xiàng)式展開(kāi)PCE運(yùn)算,獲取所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)第n階所受阻力的最大值MRF和第n階PCE函數(shù)式,其中n為大于1的正整數(shù);
步驟102,獲取基于仿真模型估計(jì)得到的估計(jì)MRF;
步驟103,判斷第n階MRF與所述估計(jì)MRF之差的絕對(duì)值是否小于預(yù)設(shè)閾值;
步驟104,當(dāng)所述第n階MRF與所述估計(jì)MRF之差的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)閾值時(shí),根據(jù)第n階PCE函數(shù)式構(gòu)造時(shí)變極限狀態(tài)函數(shù),以獲得所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的時(shí)變可靠性靈敏度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)變可靠性靈敏度分析方法,其特征在于,所述步驟101包括:
步驟1011,獲取退化型設(shè)計(jì)參數(shù),其中,所述退化型設(shè)計(jì)參數(shù)為所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中具有耗損型故障機(jī)理的、標(biāo)稱(chēng)值隨時(shí)間改變的設(shè)計(jì)參數(shù);
步驟1012,在所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)壽命周期內(nèi)每隔m個(gè)收放循環(huán)取一個(gè)離散時(shí)間點(diǎn);
步驟1013,在所述離散時(shí)間點(diǎn)上,根據(jù)概率配點(diǎn)法,從n+1階混沌多項(xiàng)式的根中隨機(jī)選擇數(shù)值作為配點(diǎn),所述配點(diǎn)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換函數(shù)變換后,獲得中間輸入變量,其中,所述轉(zhuǎn)換函數(shù)根據(jù)原始輸入變量所服從的分布獲得;
步驟1014,根據(jù)所述退化型設(shè)計(jì)參數(shù)和所述中間輸入變量進(jìn)行仿真,獲得構(gòu)造第n階PCE函數(shù)式的樣本數(shù)據(jù);
步驟1015,根據(jù)所述樣本數(shù)據(jù),計(jì)算獲得第n階PCE函數(shù)式和第n階MRF。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的時(shí)變可靠性靈敏度分析方法,其特征在于,步驟1011具體包括:
獲取所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別最高的故障模式及故障機(jī)理;
根據(jù)所述故障模式及所述故障機(jī)理建立故障模型;
根據(jù)所述故障模型計(jì)算獲得退化型設(shè)計(jì)參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的時(shí)變可靠性靈敏度分析方法,其特征在于,所述步驟1014具體包括:
在每個(gè)所述離散時(shí)間點(diǎn)上,將所述退化型設(shè)計(jì)參數(shù)和所述中間輸入變量輸入到機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)自動(dòng)分析模型中,獲得樣本MRF;構(gòu)造第n階PCE函數(shù)式的樣本數(shù)據(jù)由所述退化型設(shè)計(jì)參數(shù)、所述中間輸入變量和所述樣本MRF組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的時(shí)變可靠性靈敏度分析方法,其特征在于,所述步驟1015具體包括:
判斷所述樣本數(shù)據(jù)組成的矩陣是否為病態(tài),若是,轉(zhuǎn)步驟1012;
若否,在每個(gè)所述離散時(shí)間點(diǎn)上將所述樣本數(shù)據(jù)按照回歸分析求解系數(shù);對(duì)所述離散時(shí)間點(diǎn)上的所述系數(shù)進(jìn)行擬合,得到所述系數(shù)的連續(xù)曲線(xiàn);根據(jù)所述系數(shù)的連續(xù)曲線(xiàn),獲得所述第n階PCE函數(shù)式;根據(jù)所述第n階PCE函數(shù)式計(jì)算獲得第n階MRF。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的時(shí)變可靠性靈敏度分析方法,其特征在于,所述步驟104具體包括:
步驟1041,根據(jù)第n階PCE函數(shù)式構(gòu)造時(shí)變極限狀態(tài)函數(shù),獲得時(shí)變可靠性靈敏度方程;
步驟1042,根據(jù)所述時(shí)變可靠性靈敏度方程繪制時(shí)變可靠性靈敏度曲線(xiàn);
步驟1043,根據(jù)所述時(shí)變可靠性靈敏度曲線(xiàn)進(jìn)行可靠性靈敏度分析,并計(jì)算獲得所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的時(shí)變可靠性靈敏度。
7.一種時(shí)變可靠性靈敏度分析裝置,其特征在于,包括:
第一獲取模塊,用于對(duì)所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行n階混沌多項(xiàng)式展開(kāi)PCE運(yùn)算,獲取所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)第n階所受阻力的最大值MRF和第n階PCE函數(shù)式,其中n為大于1的正整數(shù);
第二獲取模塊,用于獲取基于仿真模型估計(jì)得到的估計(jì)MRF;
判斷模塊,用于判斷第n階MRF與所述估計(jì)MRF之差的絕對(duì)值是否小于預(yù)設(shè)閾值;
第三獲取模塊,用于當(dāng)所述第n階MRF與所述估計(jì)MRF之差的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)閾值時(shí),根據(jù)第n階PCE函數(shù)式構(gòu)造時(shí)變極限狀態(tài)函數(shù),以獲得所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的時(shí)變可靠性靈敏度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的時(shí)變可靠性靈敏度分析裝置,其特征在于,所述 第一獲取模塊包括:
退化型設(shè)計(jì)參數(shù)獲取子模塊,用于獲取退化型設(shè)計(jì)參數(shù),其中,所述退化型設(shè)計(jì)參數(shù)為所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)中具有耗損型故障機(jī)理的、標(biāo)稱(chēng)值隨時(shí)間改變的設(shè)計(jì)參數(shù);
離散時(shí)間點(diǎn)獲取子模塊,用于在所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)壽命周期內(nèi)每隔m個(gè)收放循環(huán)取一個(gè)離散時(shí)間點(diǎn);
中間輸入變量獲取子模塊,用于在所述離散時(shí)間點(diǎn)上,根據(jù)概率配點(diǎn)法,從n+1階混沌多項(xiàng)式的根中隨機(jī)選擇隨機(jī)數(shù)作為配點(diǎn),所述配點(diǎn)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換函數(shù)變換后,獲得中間輸入變量,其中,所述轉(zhuǎn)換函數(shù)根據(jù)原始輸入變量所服從的分布獲得;
樣本數(shù)據(jù)獲取子模塊,用于根據(jù)所述退化型設(shè)計(jì)參數(shù)和所述中間輸入變量進(jìn)行仿真,獲得構(gòu)造第n階PCE函數(shù)式的樣本數(shù)據(jù);
PCE函數(shù)式獲取子模塊,用于根據(jù)所述樣本數(shù)據(jù),計(jì)算獲得第n階PCE函數(shù)式和第n階MRF。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的時(shí)變可靠性靈敏度分析裝置,其特征在于,所述第三獲取模塊具體包括:
時(shí)變極限狀態(tài)函數(shù)獲取子模塊,用于根據(jù)第n階PCE函數(shù)式構(gòu)造時(shí)變極限狀態(tài)函數(shù),獲得時(shí)變可靠性靈敏度方程;
時(shí)變可靠性靈敏度曲線(xiàn)獲取子模塊,用于根據(jù)所述時(shí)變可靠性靈敏度方程繪制時(shí)變可靠性靈敏度曲線(xiàn);
時(shí)變可靠性靈敏度獲取子模塊,用于根據(jù)所述時(shí)變可靠性靈敏度曲線(xiàn)進(jìn)行可靠性靈敏度分析,并計(jì)算獲得所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的時(shí)變可靠性靈敏度。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的時(shí)變可靠性靈敏度分析裝置,其特征在于,所述樣本數(shù)據(jù)獲取子模塊,具體包括:
在每個(gè)所述離散時(shí)間點(diǎn)上,將所述退化型設(shè)計(jì)參數(shù)和所述中間輸入變量輸入到機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)自動(dòng)分析模型中,獲得樣本MRF;構(gòu)造第n階PCE函數(shù)式的樣本數(shù)據(jù)由所述退化型設(shè)計(jì)參數(shù)、所述中間輸入變量和所述樣本MRF組成;
所述PCE函數(shù)式獲取子模塊,具體包括:
判斷所述樣本數(shù)據(jù)組成的矩陣是否為病態(tài),若是,觸發(fā)所述離散時(shí)間點(diǎn)獲取子模塊;
若否,在每個(gè)所述離散時(shí)間點(diǎn)上將所述樣本數(shù)據(jù)按照回歸分析求解系數(shù);對(duì)所述離散時(shí)間點(diǎn)上的所述系數(shù)進(jìn)行擬合,得到所述系數(shù)的連續(xù)曲線(xiàn);根據(jù)所述系數(shù)的連續(xù)曲線(xiàn),獲得所述第n階PCE函數(shù)式;根據(jù)所述第n階PCE函數(shù)式計(jì)算獲得第n階MRF。
所述退化型設(shè)計(jì)參數(shù)獲取子模塊,具體包括:
獲取所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別最高的故障模式及故障機(jī)理;
根據(jù)所述故障模式及所述故障機(jī)理建立故障模型;
根據(jù)所述故障模型計(jì)算獲得退化型設(shè)計(jì)參數(shù)。