隨機參數(shù)平面機構(gòu)運動設(shè)計若干關(guān)鍵問題研究.pdf

1、隨機參數(shù)機構(gòu)運動設(shè)計是指：在考慮結(jié)構(gòu)件幾何加工誤差、彈性變形、運動副間隙誤差以及隨機載荷等隨機因素的前提下，研究機構(gòu)的運動規(guī)律，運用穩(wěn)?。▋?yōu)化）設(shè)計、可靠性（優(yōu)化）設(shè)計、可靠性穩(wěn)?。▋?yōu)化）設(shè)計等新興的設(shè)計方法，設(shè)計出能夠同時滿足機構(gòu)性能和運動精度要求的優(yōu)化機構(gòu)。能夠精確、及時地完成規(guī)定動作（運動）是機構(gòu)設(shè)計的主要目的之一。機構(gòu)設(shè)計參數(shù)的隨機性是大多數(shù)工程實際問題所固有的，而機構(gòu)所承受的荷載同樣具有隨機變化的性質(zhì)，這樣就必然導(dǎo)致具有隨機結(jié)

2、構(gòu)參數(shù)的承受隨機載荷的隨機機構(gòu)系統(tǒng)。因此研究這種隨機機構(gòu)系統(tǒng)的運動設(shè)計問題有著十分重要的意義。
　　 可靠性設(shè)計和穩(wěn)健設(shè)計是非常先進的設(shè)計思想，由于它們對于提高產(chǎn)品質(zhì)量和保持產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性方面具有非常重要的作用，因此具有廣闊的應(yīng)用前景。將它們應(yīng)用到機構(gòu)設(shè)計中，處理機構(gòu)運動設(shè)計中設(shè)計參數(shù)的隨機性問題必將有重大的理論意義和實用價值?？煽啃栽O(shè)計利用可靠性理論處理隨機性，而穩(wěn)健設(shè)計是使所設(shè)計的機構(gòu)對設(shè)計變量的變化不敏感。在考慮隨機參數(shù)

3、的情況下，上述方法都可以有效地提高工程設(shè)計水平。然而,這些設(shè)計方法總是被獨立的應(yīng)用在不同的設(shè)計階段。因此，將可靠性優(yōu)化設(shè)計理論、可靠性靈敏度分析技術(shù)和穩(wěn)健設(shè)計方法有機地結(jié)合在一起，發(fā)展一種機構(gòu)可靠性穩(wěn)健設(shè)計方法是十分必要的。
　　 本論文共分六章，主要研究內(nèi)容包括：
　　 第1章：緒論。明確了本文的工程背景及選題目的和意義，介紹了可靠性理論的興起、概念及發(fā)展?fàn)顩r，簡述了可靠性優(yōu)化設(shè)計方法的研究進展及其發(fā)展趨勢，闡明了研究

4、穩(wěn)健設(shè)計理論與方法的重大意義。
　　 第2章：數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和可靠性基本理論。本章首先簡要介紹了本文所用的數(shù)學(xué)理論與方法，然后詳細地闡述了可靠性設(shè)計理論和可靠性優(yōu)化設(shè)計方法。
　　 第3章：平面連桿機構(gòu)運動精度分析。本章綜合考慮機構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)和由載荷的隨機性引起的輸入?yún)?shù)的不確定性，采用矩陣法建立平面連桿機構(gòu)的運動精度模型
　　 第4章：任意分布參數(shù)機構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計。本章提出了一種實用有效的具有任意分布參數(shù)的機構(gòu)可靠性

5、優(yōu)化設(shè)計的數(shù)值方法。采用隨機攝動法、Edgeworth級數(shù)、可靠性設(shè)計理論和優(yōu)化設(shè)計方法討論了隨機參數(shù)服從任意分布參數(shù)的機構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計問題,建立了任意分布參數(shù)的機構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型，發(fā)展了可靠性優(yōu)化設(shè)計理論。
　　 第5章：機構(gòu)可靠性穩(wěn)健設(shè)計。本章首先將可靠性設(shè)計理論與靈敏度分析方法相結(jié)合，提出了機構(gòu)可靠性靈敏度設(shè)計的計算方法，給出了可靠性靈敏度的變化規(guī)律，研究了設(shè)計參數(shù)的改變對機構(gòu)可靠性的影響，為機構(gòu)的可靠性設(shè)計提

6、供了理論依據(jù)。然后在可靠性優(yōu)化設(shè)計理論、可靠性靈敏度分析和穩(wěn)健設(shè)計方法的基礎(chǔ)上，討論了機構(gòu)可靠性穩(wěn)健設(shè)計問題，提出了機構(gòu)可靠性穩(wěn)健設(shè)計的數(shù)值方法，建立了機構(gòu)可靠性穩(wěn)健設(shè)計的數(shù)學(xué)模型，把可靠性靈敏度溶入優(yōu)化設(shè)計模型之中，將機構(gòu)可靠性穩(wěn)健設(shè)計歸結(jié)為滿足可靠性要求的多目標(biāo)優(yōu)化問題。
　　 本章提出了機構(gòu)可靠性穩(wěn)健設(shè)計的分析方法，拓展了可靠性穩(wěn)健設(shè)計方法的應(yīng)用范圍。在機構(gòu)的設(shè)計中，正確地應(yīng)用可靠性穩(wěn)健設(shè)計的方法，可以使機構(gòu)在經(jīng)受各種因素