李中華

摘要：隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，企業(yè)對于設(shè)計方案有著更高的要求。新的設(shè)計理念受到了研究人員的廣泛關(guān)注。而對于設(shè)計方案的評價過程對于工程的實施有著非常重要的作用。機械結(jié)構(gòu)的可靠性穩(wěn)健設(shè)計受到了很多因素的影響。通過對于這些因素的分析對于研究機械結(jié)構(gòu)的可靠性有著非常重要的意義。筆者通過對設(shè)計理念以及可靠性靈敏度的分析來研究設(shè)計方案評價和結(jié)構(gòu)可靠性穩(wěn)健的設(shè)計。

關(guān)鍵詞：鞍點逼近；靈敏度；可靠性穩(wěn)健設(shè)計

中圖分類號TH12 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號2095-6363（2016）06-0132-01

隨著我國科技的發(fā)展，機電產(chǎn)品的性能和可靠性越來越受到人們的重視。機電產(chǎn)品的高性能的作用適應(yīng)了各個領(lǐng)域的需求。這不斷的促進(jìn)了我國設(shè)計方案的發(fā)展，提高了企業(yè)在國際中的競爭力。產(chǎn)品的設(shè)計主要是設(shè)計方案的確認(rèn)，其次是設(shè)計理論的作用。人們對于設(shè)計理論的重視使得機械結(jié)構(gòu)的可靠性的新理論不斷被人們所提倡。結(jié)構(gòu)可靠性穩(wěn)健設(shè)計主要包含了所要設(shè)計的產(chǎn)品的性能、可靠性等。這對于研究機械結(jié)構(gòu)的可靠性穩(wěn)健具有非常重要的價值。

1.灰色理論及信息公理的概述

設(shè)計方案的評價在設(shè)計的過程中有著非常重要的作用。傳統(tǒng)的評價方法具有一定的人為性，在一定程度上影響了設(shè)計方案評價的客觀性。在本文中，筆者通過對灰色理論和信息公理的概述來提高設(shè)計方案評價的客觀性。這種方法使得設(shè)計方案的評價具有了一定理論依據(jù)，提高了設(shè)計方案的評價的效率。

1.1灰色理論的概述

灰色理論是由學(xué)者鄧聚龍創(chuàng)建的并且灰色理論主要闡述了部分信息已知。在灰色理論中，通過白化權(quán)函數(shù)可以將觀測對象進(jìn)行分類。這些類別都具有多個特征。白化權(quán)函數(shù)主要分為灰數(shù)的白化權(quán)函數(shù)和典型的白化權(quán)函數(shù)。在設(shè)計方案評價中，灰色的白化權(quán)函數(shù)能夠?qū)δ：畔⑦M(jìn)行處理，之后再進(jìn)行量化，達(dá)到模糊描述的目的。而典型的白化權(quán)函數(shù)根據(jù)目標(biāo)灰數(shù)的內(nèi)涵特征又可以分為上類白化權(quán)函數(shù)、中類白化權(quán)函數(shù)和下類白化權(quán)函數(shù)。

1.2信息公理的概述

信息公理通過對設(shè)計價值的定量分析來選取最好的設(shè)計方案。在信息公理中，如果實際的評價不再設(shè)計范圍之內(nèi)，那么設(shè)計方案將不能滿足設(shè)計的要求。通過信息公理的描述，最好的設(shè)計方案的信息含量將是最小的。信息公理的引用為設(shè)計方案提供了很好的評價。決策者可以通過信息公理對于各項指標(biāo)進(jìn)行規(guī)范化的處理，使設(shè)計方案的評價過程更加的科學(xué)化。這在一定程度上為設(shè)計方案的評價提供了有利的依據(jù)。

2.基于鞍點逼近的可靠性靈敏度分析

結(jié)構(gòu)的可靠性穩(wěn)健的設(shè)計已經(jīng)深入到結(jié)構(gòu)設(shè)計的各個階段。結(jié)構(gòu)的不確定性因素往往影響著結(jié)構(gòu)的可靠性穩(wěn)健設(shè)計的分析。因此，可靠性靈敏度設(shè)計在實際的可靠性分析中顯得尤為重要。目前，結(jié)構(gòu)可靠性靈敏度設(shè)計有著非?？焖俚陌l(fā)展。國內(nèi)外的大量學(xué)者都提出了關(guān)于結(jié)構(gòu)的可靠性靈敏度設(shè)計的分析方法。而將鞍點逼近理論引入到可靠性靈敏度的分析中有著非常重要的意義。這種方法提高了設(shè)計的準(zhǔn)確度，使得結(jié)構(gòu)的可靠性穩(wěn)健設(shè)計更加的精確。

2.1鞍點逼近理論

鞍點逼近理論通過矩生產(chǎn)函數(shù)、線性極限狀態(tài)函數(shù)的利用，獲得了密度函數(shù)的近似值。在早期的復(fù)變函數(shù)中也應(yīng)用到了鞍點逼近理論。目前，由于設(shè)計方案中的數(shù)據(jù)的缺少，鞍點逼近理論主要被應(yīng)用與小樣本情況中，提高了計算的效率，改善了結(jié)構(gòu)的可靠性和靈敏度。鞍點逼近理論提高了設(shè)計數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率和效率，提高了結(jié)構(gòu)可靠性穩(wěn)健設(shè)計的精確度。

2.2鞍點逼近的可靠性靈敏度分析

研究人員通過對鞍點逼近理論和可靠性設(shè)計理論的有效結(jié)合，提出了基于鞍點逼近的可靠性靈敏度分析的方法。首先，可靠性靈敏度的分析方法對于結(jié)構(gòu)的可靠性設(shè)計和可靠度的校驗具有一定的作用。其次，對于結(jié)構(gòu)的可靠度，可靠性靈敏度的分析方法不僅能夠滿足人們對于數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)的要求，還能夠提高數(shù)據(jù)的計算效率。在計算過程中，如果可靠性靈敏度的數(shù)值較大則會更加的精確，如果數(shù)值過小，則會提高數(shù)據(jù)的計算效率。

3.基于靈敏度附加目標(biāo)函數(shù)可靠性穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計

3.1基于隨機攝動法的優(yōu)化設(shè)計思想

在對結(jié)構(gòu)可靠性穩(wěn)健的設(shè)計過程中，設(shè)計人員能夠通過設(shè)計參數(shù)來得到結(jié)構(gòu)的可靠度。設(shè)計人員通過隨機攝動法能夠減少設(shè)計過程中的計算的工作量，提高了設(shè)計人員的工作效率。這種方法提高了結(jié)構(gòu)可靠性穩(wěn)健設(shè)計的正確性，使得結(jié)構(gòu)更加的穩(wěn)定和安全。

3.2基于靈敏度附加項的可靠性穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計模型

結(jié)構(gòu)可靠性穩(wěn)健設(shè)計方法是將可靠性設(shè)計和穩(wěn)健設(shè)計相結(jié)合的一種設(shè)計方法。基于靈敏度附加項的可靠性穩(wěn)健設(shè)計理論是通過對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)健設(shè)計來優(yōu)化結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案。這種方法在一定程度上使得結(jié)構(gòu)可靠性穩(wěn)健設(shè)計理論有了一定的發(fā)展，擴展了結(jié)構(gòu)可靠性穩(wěn)健設(shè)計理論的使用范圍。

4.載車臺結(jié)構(gòu)的可靠性靈敏度分析

4.1新型立體車庫載車臺設(shè)計

對于新型立體車庫載車臺而言，研究人員在設(shè)計的過程中必須考慮到加工和存取車等的因素。因此，研究人員通過采用各種技術(shù)設(shè)計出了旋轉(zhuǎn)式立體車庫，提高了結(jié)構(gòu)的可靠性和可靠度。這種設(shè)計的成本較低，占地面積少，節(jié)約了大量的土地資源。另外，旋轉(zhuǎn)式立體車庫的結(jié)構(gòu)比較的新穎，能夠有效的增加停車位，提高了車位的利用率。因此，這種旋轉(zhuǎn)式立體車庫比較適合應(yīng)用于停車較多的區(qū)域，包括商場、旅游地區(qū)等。

4.2載車臺的可靠性靈敏度分析

載車臺的可靠性靈敏度更加的準(zhǔn)確，減少了設(shè)計過程中的計算量，提高了設(shè)計的效率。由于載車臺的可靠性靈敏度分析方法對于隨機變量沒有更多的要求，因此，載車臺的可靠性靈敏度的設(shè)計更加的符合實際情況，使得設(shè)計結(jié)果更加的科學(xué)化。載車臺的可靠性靈敏度的分析方法也適合于其他機械結(jié)構(gòu)的可靠性穩(wěn)健設(shè)計。因此，載車臺的可靠性靈敏度的分析方法具有一定的參考價值。

5.結(jié)論

綜上所述，隨著我國社會的發(fā)展，各個領(lǐng)域都有著日新月異的提高。我國企業(yè)對于設(shè)計方案評價及結(jié)構(gòu)可靠性穩(wěn)健設(shè)計有著更高的要求。目前，設(shè)計人員將灰色理論和信息公理引入到了設(shè)計方案評價和結(jié)構(gòu)可靠性穩(wěn)健設(shè)計中，并且通過將鞍點逼近理論與可靠性靈敏度有效的結(jié)合，提高了結(jié)構(gòu)可靠性穩(wěn)健優(yōu)化的設(shè)計。通過對載車臺結(jié)構(gòu)的實例分析，研究人員發(fā)現(xiàn)這些方法的引入使得設(shè)計人員能夠選擇出更好的優(yōu)化方案，促進(jìn)了結(jié)構(gòu)的可靠性穩(wěn)健的設(shè)計，提高了我國機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計的發(fā)展。