前言

随着功能日趋复杂、精密的柔性机构在航空、航天、机器人等领域的广泛应用,多刚体系统动力学的计算误差已经无法满足运动精度的要求,需要迫切解决柔性机构变形与运动耦合的问题。柔性多体系统动力学方法是在多刚体系统动力学的基础上,重点解决柔性体位形描述、变形运动耦合建模以及微分代数方程的求解精度等问题。柔性多体系统动力学在航空、航天和机器人等领域机械系统的动态设计起到了重大的推动作用并得到较为广泛的应用,是解决柔性机构变形运动耦合问题的有效方法。

柔性机构动态可靠性分析的研究是柔性多体系统动力学在理论研究和实际应用中的自然延伸;同时,柔性机构的主要应用领域都有高精度要求和高可靠性要求,这使柔性机构动态可靠性分析的研究成为当务之急。在人类涉及柔性机构的重大活动中,出现了多起由于机构故障导致造价昂贵的装备失效的重大损失,惨痛的教训也迫切需要进行柔性机构动态可靠性分析的研究。

柔性机构动态可靠性分析研究的目的和任务就是在多体系统动力学的基础上,结合概率论及数理统计、随机过程理论、机构学、可靠性工程、自动控制、优化设计和系统仿真等多学科进行交叉综合,提出柔性机构动态可靠性分析理论方法,建立柔性机构动态可靠性分析模型并进行基于动态可靠性的柔性机构优化设计,实现柔性机构的动态设计、可靠性设计、优化设计的相互结合,发展机构设计的新理论和新方法。

本书主要包括了柔性机构动态可靠性理论、柔性机构动态可靠性分析方法以及可靠性分析算例等内容,提出了柔性机构动态可靠性分析和可靠度计算的多种方法,给出了柔性机构动态可靠性分析的基本概念和理论框架。

在相关课题研究以及本书写作过程中,王荣桥教授、陈志英教授、王建军教授、樊江副教授等曾给予宝贵的意见和建议,向他们表示敬意和感谢。本书得到了张春宜、高阳、任远、郭秩维、田江、刘天杰、王瑞朋、滕志辉和李辉的支持帮助,在此一并向他们表示真诚的感谢。

本书的出版得到了嘉应学院各位领导和老师的关心和帮助,在此表示真诚的感谢。向给予我鼓励的厦门理工学院各位领导和老师表示感谢,特别向机械工程系的各位老师表示衷心的谢意。

本书受到863高科技计划项目、国家自然科学基金、教育部博士点基金和厦门理工学院引进人才项目以及厦门理工学院学术专著出版基金资助,在此表示感谢。

限于作者水平,书中难免存在错误与不足,殷切希望广大读者批评指正。

作者