摘要：针对目前的航空发动机限寿件(ELLP)疲劳可靠性分析中的小失效概率事件以及其极限状态函数具有较强非线性的特点,提出了一种具有自更新机制的半径外自适应重要抽样(AUMCROAIS)疲劳可靠性分析方法。该方法首先利用蒙特卡罗自适应重要抽样(MCAIS)快速逼近真实设计验算点(MPP)附近,随后以近似设计验算点为中心进行极坐标抽样,并依次构造主动学习函数,对近极限状态函数和抽样半径进行最优选取,从而实现最优抽样半径的更新,通过不断的更新确定出最优抽样半径,加速失效概率计算的收敛。本方法提高了设计验算点的收敛速度同时保证了计算精度,解决了小失效概率事件以及强非线性极限状态函数可靠度计算难题,最后以某型发动机压气机轮盘为对象应用本方法,并与传统的蒙特卡罗仿真(MCS)方法、蒙特卡罗半径外自适应重要抽样法(MCROAIS)和一阶可靠性方法(FORM)进行了对比,验证了本方法的高效率、鲁棒性和仿真精度。

摘要：高温条件下结构的本构方程和承载能力都随时间变化,传统的结构可靠性模型在分析这种时变结构可靠性问题时效率较低.提出一种可用于高温结构可靠性分析的热响应与响应量阈值均随时间变化的时变响应面法.首先,通过引入结构各基本变量与时间的交叉二次函数并结合Box-Behnken试验设计建立结构热响应量的时变模型;进而,以温度为中间变量,建立结构响应量阈值与时间的函数关系,据此得到用随机过程表示的时变极限状态函数.具体给出了基本变量服从正态分布情形下的结构时变可靠度计算方法.算例分析表明该方法切实可行,能够在保证计算精度的基础上大幅提高计算效率.

摘要：作为虚拟现实的一种应用技术,虚拟维修被广泛应用于复杂产品装备的维修性设计、维修方案验证和维修训练当中.近年来,随着仿真技术和硬件性能的迅猛发展,以及企业和用户对产品维修相关问题的不断重视,虚拟维修也在技术特征、应用范围、实施流程等方面发生着深刻改变,并逐渐出现了“多技术融合、全周期应用”的特点.针对虚拟维修技术出现的诸多改变,基于系统文献回顾方法,对国内外近10年相关文献进行调研,从虚拟维修技术的发展演变、应用现状、研究热点等方面进行了系统分析;重点介绍了国外虚拟维修技术在工程领域中的研究应用;最后对虚拟维修技术在场景一致性、交互沉浸感和研发集成度等方面存在的挑战进行了总结,并在此基础上,对未来发展趋势进行了展望.

摘要：针对机械结构中既含随机变量又含区间变量的混合可靠性问题,提出一种基于二参数的混合可靠性分析算法。区间变量使可靠性分析问题变为双层优化问题,为降低双层优化模型对计算效率的影响,将其解耦为概率分析和区间分析高效循环序列迭代模型;在概率分析时,引入两个调整参数,分别控制搜索步长和搜索方向,以实现寻优设计点、保证收敛的稳定性及搜索效率;在区间分析时,将区间分析问题转化为方便求解的二次规划问题,并结合梯度投影法搜索区间最优点;通过两个案例分析,对所提算法的计算精度和效率进行验证。结果表明:该算法与蒙特卡洛抽样法相比,计算的最大失效概率相对误差均在5%以内,且函数调用次数在1 000次以内即可达到收敛;当功能函数非线性程度较高时,该算法同样具有较高的计算精度、效率及收敛稳定性。

摘要：随科技水平发展,飞机机载设备的电气化程度越来越高,飞机电源系统故障对飞机飞行安全的威胁也不断增大,因此需快速准确地判断其健康状态。常用的基于数据驱动的故障诊断方法无法利用专家知识,且结果可解释性差,为实际使用带来了不便。知识图谱具备将专家知识等非结构化数据进行规范化存储并用于故障诊断的能力,能实现对非结构化先验知识的利用及故障原因的解释。然而在故障诊断领域,知识图谱技术的应用尚不多见。因此本文提出了一种面向飞机电源系统故障诊断的知识图谱构建及应用技术。首先,利用专家知识构建知识图谱的本体,明确知识图谱中的实体和关系类型;然后,使用BMEO标注的实体抽取语料训练双向长短期记忆网络(LSTM)并利用其从非结构化文本中抽取实体;在此基础上,使用关系标注后的关系抽取预料训练基于注意力机制的双向长短期记忆网络,进而利用训练好的模型进行实体间的关系抽取;最终利用抽取出的实体和关系构建面向飞机电源系统故障诊断的知识图谱。本文以飞机电源系统故障排故手册为原始数据,对提出的知识图谱构建方法进行了案例验证,以准确度和召回率等指标分析了所用方法的实体抽取和关系抽取效果,证明了其有效性。在此基础上,本文基于构建的知识图谱实现了飞机电源系统相关故障的智慧搜索、推荐及智能问答,展示了知识图谱技术在故障诊断领域具备的良好应用前景。

摘要：为抑制非概率可靠性分析过程中区间算法引发的区间扩张问题,提出一种基于区间仿射变换的响应面分析方法。依据区间参数与仿射形式的映射关系,构建区间仿射响应面,抑制区间扩张;为获得更为精确的响应区间,通过区间边界的分割组合建立模型更新及求解机制,对输出响应进行逐层修正,并利用区间仿射响应面求解非概率可靠性指标。通过数值和工程案例,对方法的可行性与有效性进行了验证。

摘要：针对随机和区间变量共存的结构可靠性问题,提出一种高效序列迭代的可靠性分析算法。利用高维模型表示方法将概率—区间混合的可靠性模型解耦为随机和区间变量分离的单层可靠性模型;基于二次插值抽样法拟合表示随机和区间变量的单元函数;在概率分析时引入两个调整参数,分别控制寻优设计点的搜索方向和搜索步长,在区间分析时采用投影梯度法进行区间优化,依次循环迭代,对失效概率进行求解。最后与蒙特卡罗方法进行对比表明,所提算法的相对误差小于5%,验证了该算法的精度与效率;另外,当功能函数非线性程度较高时,该算法同样能保证计算结果收敛。

摘要：基于典型故障模式分析和传感器测点分析,以控制棒驱动机构(CRDM)为对象提出了2种故障诊断算法,即利用状态观测器模型和基于振动信号的智能算法,预先发现其故障现象,精准识别故障模式并实现故障部件隔离,减少故障后报警带来的危害和损失。同时,初步设计了故障诊断系统的软硬件结构,为后续CRDM的故障诊断系统研发与应用提供了支撑。

摘要：准确预计在轨可修系统的维修时间并及时配送维修保障资源对于提高空间站的可靠性具有重大意义。针对现有在轨维修时间预计方法的局限并考虑微重力对维修时间的影响,提出基于微重力模拟实验的在轨可修系统维修时间预计修正方法。通过中性浮力水槽模拟微重力环境,在水下进行一段拆卸任务并记录时间,获得各个关节的基准动作时间,并对比模特法验证了该方法的准确性。之后,结合空间站中的其他影响因素,在模拟实验数据的基础上,推导出空间站的在轨维修基准动作时间标准,可为空间站维修活动时间预计和维修性设计提供参考。

摘要：开发了一套船舶机电设备的健康监测原型系统。在被监测系统处设计一个现场接触式智能传感器原型,用于数据采集和数据处理,然后将监测数据上传至服务器。基于多智能体的思想,构建了分层次多智能体结构的健康监测系统,并给出了智能传感器的软件架构。最后,设计便携式移动终端,使得巡检人员在任何地点都可以得到当前系统健康状况,以便及时采取维修措施,保证机电设备正常运转。