5.5.2  轴对称矢量喷管机构动态强度可靠性分析

在矢量喷管机构中,柔性构件扩张调节片是主要的受力构件,在运动过程中的载荷主要为气动压力和与其他构件连接处的集中载荷。参考文献[123]利用RSM结合MC方法计算了扩张调节片的动态可靠度,本文利用ANN-MC方法求解矢量喷管机构的动态强度。

利用ANN-MC方法时,将随机变量抽样100次的数据作为ANN输入样本,求得的随机动态响应作为期望输出样本,这100组数据作为ANN的学习样本。建立BP神经网络拓扑结构:输入层神经元数量4,隐含层数量20,输出层神经元数量1,目标误差为0.0001。网络收敛后,利用ANN计算另外900组随机变量抽样数据点,与学习样本数据共1000组数据,得到扩张调节片最大应力的分布直方图,如图5-28所示。统计计算最大应力的均值为420.808MPa,方差为26.63²。

图5-28 最大应力分布直方图

已知扩张片强度分布为(619MPa,43.3²),根据式(4-29)得到扩张片强度可靠度为R=Φ(3.8988),经查表5-10得到可靠度为0.9⁴517。从表5-10可以看出,ANN-MC方法与RSM方法的计算结果比较接近。

表5-10 不同求解方法结果的比较