平面軌跡機構的時變可靠性分析.pdf

1、機構的運動時變（區(qū)間）可靠度用以度量機構在指定運動區(qū)間上的滿足運動要求的概率，該類可靠度反映了機構運動的總體效應，其實質為機構的系統(tǒng)可靠度。就機構運動精度可靠性而言，目前大多方法屬于點可靠度分析方法，點可靠度只是提供了某一瞬時時間點上機構實際運動輸出滿足期望運動輸出或實現(xiàn)預定功能的可能性，它只提供了機構運動區(qū)間上可靠性的局部信息。時變可靠度能夠提供運動區(qū)間上全部的可靠度信息，便于實現(xiàn)風險管理和概率壽命預測。顯然，從整個運動區(qū)間來考察機構

2、的可靠性往往比點可靠性更加合理、更加符合實際。因此，在不確定性條件下研究機構的時變（區(qū)間）運動可靠性具有極為重要的理論意義和實際價值。
　　軌跡機構不同于函數(shù)發(fā)生機構，其輸出具有多個運動分量，對于每個運動分量的運動誤差可看作一隨機過程。對于單分量上的運動時變可靠性分析可以使用以Rice公式導出的函數(shù)機構運動時變可靠性分析方法來求解單分量上運動時變可靠度，但若需要獲得軌跡機構的系統(tǒng)可靠度，則需要處理多維隨機過程的聯(lián)合穿越問題。在現(xiàn)有

3、研究中，多維隨機過程問題仍然是個難點。
　　本文以離散點型軌跡機構和連續(xù)軌跡型軌跡機構為研究對象。通過將問題等效處理為串聯(lián)系統(tǒng)，采用集合交并運算建立機構時變可靠性分析模型，利用聯(lián)合概率算法和包絡原理算法分別對它們的系統(tǒng)時變可靠度進行求解。主要研究工作如下：
　　1、考慮機構各結構參數(shù)的隨機性，在機構運動學分析的基礎上，建立運動誤差概率模型并進行機構運動誤差分析。
　　2、分別建立軌跡機構運動輸出單分量和多分量的點可靠性

4、分析模型和時變（區(qū)間）可靠性分析模型，利用一次二階矩（FOSM）算法研究了點可靠性的求解策略。
　　3、推導聯(lián)合概率算法計算離散點型軌跡機構單分量上時變（區(qū)間）可靠度的解析公式，研究多分量綜合影響下的軌跡機構系統(tǒng)可靠性分析模型和求解策略。通過數(shù)值算例對離散點型軌跡機構單分量和多分量的時變可靠度進行求解，同時與蒙特卡洛仿真(MCS)結果進行比對，驗證聯(lián)合概率算法的有效性。
　　4、建立連續(xù)軌跡型軌跡機構時變（區(qū)間）可靠性分析的