机械结构动态可靠性设计的智能计算方法

doi:10.13229/j.cnki.jdxbgxb201604037

吉林大学学报(工学版) ›› 2016, Vol. 46 ›› Issue (4): 1269-1275.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201604037

机械结构动态可靠性设计的智能计算方法

于繁华¹, 刘仁云², 张义民³, 孙秋成², 张晓丽^{2, 3}

1.长春师范大学计算机科学与技术学院,长春 130032;
2.长春师范大学数学学院, 长春 130032;
3.东北大学机械工程与自动化学院, 沈阳 110004

收稿日期:2015-04-13 出版日期:2016-07-20 发布日期:2016-07-20
通讯作者: 刘仁云(1968-),女,教授,博士.研究方向:计算智能、结构可靠性设计与优化.E-mail:liurenyun2005@163.com
作者简介:于繁华(1970-),男,教授,博士.研究方向:计算智能及其应用.E-mail:yufanhua@163.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(51135003); 吉林省自然科学基金项目(201215149); 吉林省教育厅项目(吉教科合字[2014]第17号,吉教科合[2013]第243号)

Intelligent algorithm for optimized dynamic reliability design of mechanic structure

YU Fan-hua¹, LIU Ren-yun², ZHANG Yi-min³, SUN Qiu-cheng², ZHANG Xiao-li^{2, 3}

1.College of Computer Science & Technology, Changchun Normal University, Changchun 130032, China;
2.College of Mathematics, Changchun Normal University, Changchun 130032, China;
3.College of Mechanical Engineering and Automation, Northeastern University, Shenyang 110004, China

Received:2015-04-13 Online:2016-07-20 Published:2016-07-20

摘要/Abstract

摘要： 针对多失效模式下机械部件动态可靠性设计问题,提出了一种Monte Carlo-时变极端学习机模型,利用该模型得到了随时间变化的载荷、强度、弹性模量、设计参数等与可靠度的显性函数表示。在此基础上建立了机械部件动态可靠性优化设计模型,并利用所提出的动态粒子群算法对模型进行求解。实验结果表明,该方法能提供整个服役期内满足可靠度要求的所有设计参数,为机械部件动态可靠性优化设计提供了一种行之有效的途径。

关键词: 计算机应用, 极端学习机, 动态粒子群算法, 可靠性优化设计, 多目标优化

Abstract: A Monte Carlo time-varying extreme learning machine is presented for dynamic reliability design of mechanical components under multiple failure modes. The explicit function expression of the reliable degree of these variables, such as the loads, strength, elastic modulus and design parameters, can be obtained by this model. Then, on this basis, a dynamic reliability design model for the mechanical components is established, and the dynamic particle swarm algorithm is applied for the solution of this model. Experiment results show that this method can provide all design parameters meeting the requirement of the reliable degree in the whole service life. This method can be used as an effective approach for optimized dynamic reliability design of mechanical components.

Key words: computer application, extreme learning machine, dynamic particle swarm algorithm, reliability optimization design, multi-objective optimization

中图分类号:

TP39

于繁华, 刘仁云, 张义民, 孙秋成, 张晓丽. 机械结构动态可靠性设计的智能计算方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(4): 1269-1275.

YU Fan-hua, LIU Ren-yun, ZHANG Yi-min, SUN Qiu-cheng, ZHANG Xiao-li. Intelligent algorithm for optimized dynamic reliability design of mechanic structure[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(4): 1269-1275.

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