基于降维技术的复杂机构可靠性鲁棒设计理论及应用研究

机构是现代机械产品的特征骨架，其设计质量和水平直接关系到机械产品的质量、性能和技术经济效益。本项目结合可靠性理论、试验设计理论与现代数学、力学理论，提出一种基于降维技术的可靠性分析方法，并将其应用于复杂机构的可靠性分析中，评估主要随机不确定因素作用下机构完成规定运动（或动作）的能力。在机构可靠性分析的基础上，提出一种基于核函数的可靠性灵敏度分析方法，获取机构可靠度与随机变量分布参数波动间的量化关系，研究设计参数的改变对机构可靠性的影响规律。综合运用优化设计理论和鲁棒设计方法，在机构可靠性分析和可靠性灵敏度分析的基础上进一步探索机构可靠性鲁棒设计方法，在特定技术和加工成本条件下，合理选择设计参数使机械产品传动机构在经受各种噪声因素的干扰下，仍能保持较高的可靠性和鲁棒性，进而提高整机的工作性能和质量。进行实验研究，验证所提出机构可靠性、可靠性灵敏度分析方法和可靠性鲁棒设计方法的正确性和适用性。

截止2014年12月31日，项目已按计划完成了项目申请书中规定的任务。主要完成的研究内容为：基于多元积分的降维积分思想提出了一种高效机械可靠性分析方法，并在可靠性分析的基础上采用核函数法提出了一种高效、高精度可靠性灵敏度分析方法，研究了刚（柔）机构的动态强度可靠性分析方法与可靠性稳健优化设计方法，以动力伺服刀架为研究对象，开展了动力伺服刀架测试及试验，对动力伺服刀架的关键零件进行了有限元分析，并开展了动力伺服刀架转位传动系统仿真分析与可靠性稳健优化设计。. 基于上述成果，共发表论文17篇（含录用待发表论文3篇，其中SCI检索3篇，EI检索11篇），参加在境外（韩国）举办的国际会议（第15界亚太振动会议）一次并做口头报告，申请发明专利5项（获批3项，2项在审理过程中），获批软件著作权一项。在项目执行期间，项目负责人入选教育部新世纪人才支持计划，获辽宁省优秀博士论文提名奖一项，获辽宁省自然科学学术成果奖三等奖一项，获东北大学青年岗位能手一项以及东北大学优秀博士论文一项。作为主要参与人（排名第四）项目负责人获中国产学研合作创新成果奖一项。