本发明涉及机械领域,尤其涉及一种机械系统可靠度优化方法、装置、设备以及存储介质。
背景技术:
1、机械系统由若干子系统构成,子系统通过各自连续、间歇运动的协调配合执行相应运转动作,机构运动误差伴随持续的工作过程逐渐累积并且相互耦合,单一机构运动精度影响整体可靠性水平,机械系统的可靠性分析与优化一直是工程领域的重要研究方向。然而,由于机械系统中存在着诸多不确定性因素,如工作环境、材料性能的波动和制造工艺的误差等,如何依据机械装备特性寻求有效、可靠的可靠性优化方法成为一项极具挑战的任务。
2、机械系统可靠性是影响设备工作效能的关键因素,可靠度方程的高度非线性使其难以利用解析方法进行求解。随着机械可靠性分析方法的不断发展,大量基于结构力学可靠性分析方法被研究人员提出,然而并没有提出对某一复杂机械系统的可靠性分析和优化方法实现途径,依然不能满足复杂机械系统可靠性分析和优化需求。
3、上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种机械系统可靠度优化方法、装置、设备以及存储介质,旨在解决复杂机械系统可靠性优化方法不足的问题,提高机械系统可靠性分析和优化的准确度。
2、为实现上述目的,本发明提供一种机械系统可靠度优化方法,包括:
3、对若干预设工况下的机械系统进行误差分析,得到所述若干预设工况各自对应的误差变量分布参数;
4、基于预设的可靠度指标分析策略和所述误差变量分布参数计算所述机械系统的初始可靠度指标;
5、基于预设的灵敏度分析调整策略优化所述初始可靠度指标得到优化的可靠度指标。
6、可选地,所述基于预设的可靠度指标分析策略和所述误差变量分布参数计算所述机械系统的初始可靠度指标的步骤之前还包括:
7、对所述机械系统进行误差分析得到系统误差模型;
8、根据所述系统误差模型构建系统可靠度状态标准函数。
9、可选地,所述基于预设的可靠度指标分析策略和所述误差变量分布参数计算所述机械系统的初始可靠度指标的步骤包括:
10、基于所述系统可靠度状态标准函数和所述误差变量分布参数确定所述若干预设工况各自对应的系统可靠度状态拟合函数;
11、根据所述系统可靠度状态拟合函数和误差变量分布参数计算得到若干预设工况各自对应的目标可靠度指标;
12、基于所述若干预设工况各自对应的目标可靠度指标计算得到机械系统初始可靠度指标。
13、可选地,所述系统可靠度状态标准函数包括若干待拟合系数,所述基于所述系统可靠度状态标准函数和所述误差变量分布参数确定所述若干预设工况各自对应的系统可靠度状态拟合函数的步骤包括:
14、根据所述误差变量分布参数构造所述若干预设工况各自对应的样本空间;
15、基于所述若干预设工况各自对应的样本空间分别确定所述待拟合系数,得到所述若干预设工况各自对应的系统可靠度状态拟合函数。
16、可选地,所述根据所述系统可靠度状态拟合函数和误差变量分布参数计算得到若干预设工况各自对应的目标可靠度指标的步骤包括:
17、基于所述样本空间确定所述若干预设工况各自对应的可靠度验算点;
18、基于所述可靠度验算点和所述系统可靠度状态拟合函数进行可靠度迭代,得到若干预设工况各自对应的目标可靠度指标。
19、可选地,所述灵敏度分析调整策略包括灵敏度分析策略和灵敏度调整策略,所述基于预设的灵敏度分析调整策略优化所述初始可靠度指标得到优化的可靠度指标的步骤包括:
20、判断所述机械系统初始可靠度指标是否小于预设的机械系统可靠度指标阈值,若小于则根据所述灵敏度分析策略确定待调整误差变量分布参数;
21、基于所述灵敏度调整策略对所述待调整误差变量分布参数进行灵敏度调整后计算得到优化的可靠度指标;
22、若所述机械系统初始可靠度指标不小于所述机械系统可靠度指标阈值,则将所述机械系统初始可靠度指标确定为优化的可靠度指标。
23、可选地,所述基于所述灵敏度调整策略对所述待调整误差变量分布参数进行灵敏度调整后计算得到优化的可靠度指标的步骤包括:
24、根据预设的灵敏度调整幅度对所述待调整误差变量分布参数进行调整,得到所述若干预设工况各自对应的调整后的误差变量分布参数;
25、将所述调整后的误差变量分布参数作为误差变量分布参数并执行所述步骤:基于预设的可靠度指标分析策略和所述误差变量分布参数计算所述机械系统的初始可靠度指标。
26、此外,为实现上述目的,本发明还提供一种机械系统可靠度优化装置,所述机械系统可靠度优化装置包括:
27、分析模块:用于对若干预设工况下的机械系统进行误差分析,得到所述若干预设工况各自对应的误差变量分布参数;
28、计算模块:用于基于预设的可靠度指标分析策略和所述误差变量分布参数计算所述机械系统的初始可靠度指标;
29、优化模块:用于基于预设的灵敏度分析调整策略优化所述初始可靠度指标得到优化的可靠度指标。
30、此外,为实现上述目的,本发明还提供一种机械系统可靠度优化设备,所述设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的机械系统可靠度优化程序,所述机械系统可靠度优化程序配置为实现如上所述的机械系统可靠度优化方法的步骤。
31、此外,为实现上述目的,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述存储介质上存储有机械系统可靠度优化程序,所述机械系统可靠度优化程序被处理器执行时实现如上所述的机械系统可靠度优化方法的步骤。
32、本发明提出的机械系统可靠度优化方法、装置、设备以及存储介质,通过对若干预设工况下的机械系统进行误差分析,得到所述若干预设工况各自对应的误差变量分布参数;基于预设的可靠度指标分析策略和所述误差变量分布参数计算所述机械系统的初始可靠度指标;基于预设的灵敏度分析调整策略优化所述初始可靠度指标得到优化的可靠度指标,解决了复杂机械系统可靠性优化方法不足的问题,提高了机械系统可靠性分析和优化的准确度。
1.一种机械系统可靠度优化方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的机械系统可靠度优化方法,其特征在于,所述系统可靠度状态标准函数的构建过程包括:
3.如权利要求2所述的机械系统可靠度优化方法,其特征在于,所述系统可靠度状态标准函数包括若干待拟合系数,所述基于所述系统可靠度状态标准函数和所述误差变量分布参数确定所述若干预设工况各自对应的系统可靠度状态拟合函数的步骤包括:
4.如权利要求3所述的机械系统可靠度优化方法,其特征在于,所述根据所述系统可靠度状态拟合函数和误差变量分布参数计算得到若干预设工况各自对应的目标可靠度指标的步骤包括:
5.如权利要求1所述的机械系统可靠度优化方法,其特征在于,所述基于所述灵敏度调整策略对所述待调整误差变量分布参数进行灵敏度调整后计算得到优化的可靠度指标的步骤包括:
6.一种机械系统可靠度优化装置,其特征在于,所述装置包括:
7.一种机械系统可靠度优化设备,其特征在于,所述设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的机械系统可靠度优化程序,所述机械系统可靠度优化程序配置为实现如权利要求1至5中任一项所述的机械系统可靠度优化方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有机械系统可靠度优化程序,所述机械系统可靠度优化程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的机械系统可靠度优化方法的步骤。
