[发明专利]一种齿轮传动装置的非概率可靠性评估方法

权利要求书

1.一种齿轮传动装置的非概率可靠性评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：对齿轮传动装置设计过程中的不确定性因素进行分析，并根据样本点的信息确定证据变量的识别框架与基本可信度分配，然后根据实际问题构建如公式(1)所示的针对齿轮传动装置可靠性评估的极限状态函数g(X)：

g(X)＝g₀ 公式(1)

公式(1)中，g₀为许可响应值，证据变量由公式(2)中的n个焦元所构成：

公式(2)中，x_i表示第i个焦元，表示第i个焦元的区间，a_i和b_i表示第i个焦元的区间端点，表示第i个焦元的质量；

步骤2：基于拉丁超立方采样技术在证据变量的识别框架内获得“构建组”和“测试组”两组样本点，并给定近似模型的允许误差ε＞0，置加密次数s＝0；

步骤3：利用“构建组”样本点构建极限状态函数的近似模型

步骤4：基于“构建组”获得的近似模型计算“测试组”每个样本点X_z,z＝1,2,...,T的近似函数值同时，计算“测试组”每个样本点的真实函数值g(X_z)；

步骤5：计算误差若误差ω＜ε则近似模型满足精度要求，并进行下一步骤；若ω＞ε则将不满足精度误差的“测试组”样本点添加至“构建组”样本点中去，置加密次数s＝s+1，并返回步骤3；

步骤6：将在最大可能失效点X^*处进行一阶泰勒展开：

公式(3)中，表示近似模型在点X^*处的一阶泰勒展开函数，为近似模型在点X^*处的响应值，为近似模型在点X^*处的梯度；

步骤7：应用一阶近似可靠性分析方法对每个联合焦元在一阶泰勒展开函数上进行焦元极值分析，从而获得安全域G的可信度Bel(G)和似真度Pl(G):

公式(4)中，A_X为联合焦元，m(A_X)为联合焦元A_X的基本可信度分配，表示焦元完全位于安全域G内，而A_X∩G≠φ则表示焦元部分或者完全处于安全域G内。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮传动装置的非概率可靠性评估方法，其特征在于：所述步骤3中用径向基函数来构造极限状态函数的近似模型。

3.根据权利要求1所述的一种齿轮传动装置的非概率可靠性评估方法，其特征在于：所述步骤7中极值分析过程如下式所示：

在进行上述极值分析时，若和则表示焦元A_X完全处于安全域，其联合基本可信度分配应同时计入Bel(G)和Pl(G)，若和表示焦元A_X完全处于失效域，则联合基本可信度分配既不记入Bel(G)也不记入Pl(G)，若且则A_X∩G≠φ，表示焦元A_X部分处于安全域中，其联合基本可信度分配计入Pl(G)当中。