柔性机构动态可靠性分析_建筑雕塑

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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...

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第1章柔性机构动态可靠性分析概述

机构是由零部件和运动副组成的动态机械系统,在机构运动过程中,机构的拓扑结构和约束条件随时间而改变,机构的动力学参数和运动学参数也随时间而改变。进行机构的可靠性分...

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1.1 柔性机构可靠性研究的背景和意义

作为柔性机构可靠性分析的基础,多体系统动力学(Multibody Systems Dynamics)为一般力学的一个分支,是20世纪60年代在人类早期航天活动时...

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1.2 柔性机构动态可靠性分析研究综述

柔性机构动态可靠性分析的研究与随机结构分析、结构可靠性理论和方法是紧密相关的,柔性机构动态可靠性分析建立在上述理论和方法之上,上述学科的发展为柔性机构随机分析和...

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1.2.1 结构可靠性理论和分析方法研究进展

随机结构可靠性研究的历史可以追溯到20世纪20年代,匈牙利、德国和前苏联的少数学者开始了结构零部件可靠性研究的探索。尽管这项研究工作富有开拓性,但是由于当时的科...

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1.2.2 机构可靠性理论和分析方法研究进展

将结构可靠性理论和方法与机构的具体应用相结合进行机构可靠性研究是可靠性研究的自然延伸,机构的随机性分析以及机构可靠性理论和方法的研究开始于20世纪80年代。从研...

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1.2.3 柔性机构动态可靠性理论和分析方法研究现状

随着柔性机构在航空、航天和机器人领域的大量应用,柔性机构的设计理论和方法逐渐受到广泛的关注。1997年创刊的学术期刊《Multibody Dynamics》是研...

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第2章柔性机构模型及其随机动态响应

柔性机构是指机构系统内至少含有一个不忽略变形的柔性构件,柔性构件的形状通常为细长比较大的杆件、薄板件等,这样的机构系统做大范围高速运动时属于柔性多体系统。按照柔...

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2.1 柔性机构模型

柔性机构模型主要包括以下内容:几何拓扑结构信息、物理信息、受力信息、约束信息、初始条件信息等。其中,柔性构件的几何拓扑结构信息是最重要的,是建立柔性机构的基础。...

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2.1.1 柔性体描述

在20世纪70年代初,美国Arizona大学校长Likins教授采用混合坐标方法研究了带有柔性附件卫星的动力学问题[3],这一成果被公认为是柔性多体系统动力学研...

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2.1.2 柔性体模型

柔性机构系统中的柔性构件一般为细长杆件、薄板件,在力学模型上通常作为柔性梁。对于包含有柔性体的机构系统,通过有限元方法将柔性体分割为有限个单元,将单元质量集中到...

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2.1.3 柔性机构建模方法

包含柔性构件的机构系统实质上是一个柔性多体系统,是一个包括柔性构件、刚性构件以及运动副的动态系统。柔性机构系统的确定性模型主要包括柔性机构的物理参数、外力参数、...

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2.2 柔性机构的动态响应

柔性机构的动态响应包括运动学参数的动态响应、动力学参数的动态响应以及时间响应等。不考虑随机因素的影响,柔性机构由确定性参数仿真计算得到的动态响应为确定性动态响应...

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2.2.1 柔性机构确定性动态响应

有些随机参数在机构运动时域内的一次仿真中表现为确定性参数,例如:同一批次的构件质量为随机参数,但是该构件在一次运动仿真时质量保持不变。而有些随机参数在机构运动时...

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2.2.2 柔性机构的随机因素

在柔性机构随机性分析中,主要考虑的随机性因素有[47-49]: (1)载荷(动力)的随机性在随机结构(机构)中,这种因素是最常见的,在柔性机构可靠性分析中是主...

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2.2.3 动态响应的随机分析方法

随机柔性机构在运动时域T内的运动过程是一个随机过程,包括随机拓扑结构的时间变化过程、随机动态响应的变化过程以及安全域随机边界的变化过程。将运动时域内随机柔性机构...

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2.3 柔性机构的随机过程

随机过程理论诞生于20世纪初期,是研究随机现象变化发展过程的理论,由控制理论、通信与信息科学、管理科学等学科的发展而逐渐形成的。在近40年以来,随着计算机科学与...

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2.3.1 柔性机构的随机过程描述

假设随机试验的样本空间为S={e},如果对于每个e∈S,对应有参数t的函数X(e,t),t∈T⊂(-∞,+∞),那么,对于所有的e∈S,得到一簇t的函数: {X...

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2.3.2 柔性机构的随机过程的数字特征

在柔性机构运动时域T内,对于符合严平稳随机过程的输入参数,其随机过程的数字特征在任意t∈T时刻有 E[X(t)]=μX(t)=μX (2-92) D[X(t)]...

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2.3.3 柔性机构的随机过程分析理论

柔性机构在运动时域T内的运动过程为一个随机过程,柔性机构拓扑结构参数的变化过程、动力学参数动态响应的变化过程、运动学参数动态响应的变化过程以及安全域和失效域的变...

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2.3.4 柔性机构的随机过程分析方法

柔性机构为非线性系统,动态响应的随机过程很复杂,只能进行相应的简化才可以获得整个运动时域内极值的分布特性。通过各个单位时间段动态响应的分布特性对整个运动时域的极...

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第3章柔性机构动态可靠性分析理论

柔性机构动态可靠性是机构可靠性理论研究的前沿和难点,柔性机构动态可靠性分析理论研究的目的是:提出柔性机构动态可靠性分析理论,探讨柔性机构的失效模式,建立柔性机构...

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3.1 柔性机构的动态可靠性与静态可靠性

柔性机构在工作中的状态分为静态和动态两种工况。静态是指柔性机构系统中构件之间没有相对运动的状态;动态是指柔性机构系统中构件之间存在相对运动的状态。机构处在静态工...

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3.1.1 动态可靠性与静态可靠性的区别

在结构可靠性研究中,静态可靠性研究占主导地位,结构动态可靠性问题一般指结构疲劳、磨损或者损伤后引起的结构动态可靠性问题。而机构的动态可靠性与结构动态可靠性不同,...

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3.1.2 柔性机构静态可靠度与动态可靠度

柔性机构静态可靠度为柔性机构在静态工况时的静态参数小于设计值的概率[179]。相应地,柔性机构静态可靠度定义为 R=P{(Fp-Fr)＞0} (3-1) 式中 ...

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3.1.3 基于随机过程的柔性机构动态可靠性分析模型

柔性机构在运动时域内安全可靠的标志是任意时刻的动态响应均在安全域内。换言之,如果某一时刻的动态响应超越了安全域,柔性机构即为失效。为此,本文提出了基于随机过程的...

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3.1.4 基于时间截口分布的柔性机构动态可靠性分析模型

根据柔性机构动态响应随机过程分析,安全域的不同决定了柔性机构动态可靠性分析的模型的不同,而且求解动态可靠度的方法也是不一样的。 1.安全域的随机过程为单侧和双侧...

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3.2 柔性机构广义动态强度可靠性和广义动态性能可靠性

动态强度可靠性与动态性能可靠性是柔性机构动态可靠性研究的主要内容。动态强度可靠性研究的主要目的在于进行柔性机构动态强度失效模式分析,建立柔性机构动态强度可靠性分...

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3.2.1 柔性机构动态强度可靠性分析

一般情况下,强度可靠性是结构可靠性的研究内容。但是,由于柔性机构构件之间存在大范围的相对运动以及机构系统中各个柔性构件的耦合运动使得柔性机构的力学行为变得比结构...

《柔性机构动态可靠性分析》简介

前言

目录

第1章柔性机构动态可靠性分析概述

1.1 柔性机构可靠性研究的背景和意义

1.2 柔性机构动态可靠性分析研究综述

1.2.1 结构可靠性理论和分析方法研究进展

1.2.2 机构可靠性理论和分析方法研究进展

1.2.3 柔性机构动态可靠性理论和分析方法研究现状

第2章柔性机构模型及其随机动态响应

2.1 柔性机构模型

2.1.1 柔性体描述

2.1.2 柔性体模型

2.1.3 柔性机构建模方法

2.2 柔性机构的动态响应

2.2.1 柔性机构确定性动态响应

2.2.2 柔性机构的随机因素

2.2.3 动态响应的随机分析方法

2.3 柔性机构的随机过程

2.3.1 柔性机构的随机过程描述

2.3.2 柔性机构的随机过程的数字特征

2.3.3 柔性机构的随机过程分析理论

2.3.4 柔性机构的随机过程分析方法

第3章柔性机构动态可靠性分析理论

3.1 柔性机构的动态可靠性与静态可靠性

3.1.1 动态可靠性与静态可靠性的区别

3.1.2 柔性机构静态可靠度与动态可靠度

3.1.3 基于随机过程的柔性机构动态可靠性分析模型

3.1.4 基于时间截口分布的柔性机构动态可靠性分析模型

3.2 柔性机构广义动态强度可靠性和广义动态性能可靠性

3.2.1 柔性机构动态强度可靠性分析

《柔性机构动态可靠性分析》简介

前言

目录

第1章 柔性机构动态可靠性分析概述

1.1 柔性机构可靠性研究的背景和意义

1.2 柔性机构动态可靠性分析研究综述

1.2.1 结构可靠性理论和分析方法研究进展

1.2.2 机构可靠性理论和分析方法研究进展

1.2.3 柔性机构动态可靠性理论和分析方法研究现状

第2章 柔性机构模型及其随机动态响应

2.1 柔性机构模型

2.1.1 柔性体描述

2.1.2 柔性体模型

2.1.3 柔性机构建模方法

2.2 柔性机构的动态响应

2.2.1 柔性机构确定性动态响应

2.2.2 柔性机构的随机因素

2.2.3 动态响应的随机分析方法

2.3 柔性机构的随机过程

2.3.1 柔性机构的随机过程描述

2.3.2 柔性机构的随机过程的数字特征

2.3.3 柔性机构的随机过程分析理论

2.3.4 柔性机构的随机过程分析方法

第3章 柔性机构动态可靠性分析理论

3.1 柔性机构的动态可靠性与静态可靠性

3.1.1 动态可靠性与静态可靠性的区别

3.1.2 柔性机构静态可靠度与动态可靠度

3.1.3 基于随机过程的柔性机构动态可靠性分析模型

3.1.4 基于时间截口分布的柔性机构动态可靠性分析模型

3.2 柔性机构广义动态强度可靠性和广义动态性能可靠性

3.2.1 柔性机构动态强度可靠性分析

第1章柔性机构动态可靠性分析概述

第2章柔性机构模型及其随机动态响应

第3章柔性机构动态可靠性分析理论