机械系统模糊可靠性设计理论及其仿真研究

随着对常规可靠性理论研究的深入,人们发现工程设计中不仅有随机性问题,还存在大量的模糊性问题,为了处理设计中存在的模糊性,就必须拓展常规可靠性设计理论。 把模糊数学和可靠性理论相结合的模糊可靠性设计可为解决设计中“模糊性”的一种好方法。 针对基本变量和状态变量的不确定性,既有随机性又有模糊性的情况,根据实际情况本文作如下处理: 1.在满足工程精度的范围内,可将它们视为确定性和随机性量来处理; 2.当存在大量的、不可避免的模糊信息时,用模糊方法处理不确定性因素; 3.对于很难直接利用模糊事件概率的计算公式获得模糊事件失效概率的,给出了将其转化为常规可靠性设计问题求解的方法; 4.对于转化为常规可靠性设计后仍不能获得其解析解的,本文探讨运用MATLAB软件进行模拟仿真来获得可靠性指标。 经过对三种模拟方法进行分析比较分析可以得出如下结论: 1.用MATLAB软件仿真能够满足工程精度要求; 2.三种方法所得结果虽有差异,但相对规律不变; 3.当模糊强度变量的形状参数较小且随机应力的标准差较大时,三种方法的结果非常接近; 4.三种模拟方法均可适用于工程应用,其中methodl最保守,可以根据实际情况需要选择相应的算法。