题目：柔性机构动态可靠性分析、设计与仿真

在柔性机构的运动过程中，同时存在变形运动和刚性运动，两种运动相互耦合，导致柔性机构的运动为复杂非线性运动。为了进行柔性机构运动学、动力学以及动态可靠性分析，提出了柔性机构动态可靠性分析理论和方法。在多柔体系统动力学分析的基础上建立柔性机构模型。根据随机过程理论，提出了两种动态响应随机分析方法：动态响应随机过程分析方法和动态响应时间截口分析方法。通过这两种分析方法，可以确定动态响应的随机过程分布以及时间截口随机分布，为动态可靠性分析奠定了基础。将柔性机构可靠性研究内容归纳为广义动态强度可靠性和广义动态性能可靠性两种问题，给出了柔性机构动态可靠性的基本概念，并初步形成了柔性机构动态可靠性的理论框架。分别建立了柔性机构动态可靠性模型，包括动态强度可靠性模型、动态刚度可靠性模型、谐振可靠性模型、启动定位可靠性模型、运动参数动态可靠性模型、动态精度可靠性模型、卡滞可靠性模型、磨损可靠性模型和疲劳可靠性模型。提出了两种适合于求解柔性机构动态可靠度的仿真计算方法：一种是以蒙特卡罗（Monte Carlo）方法为基础的人工神经网络-蒙特卡罗（简称ANN-MC）动态可靠度计算方法；另一种是以响应面方法为基础的人工神经网络-响应面（简称ANN-RSM）动态可靠度方法。同时还提出了考虑柔性机构状态模糊的可靠度计算方法。选择三种有代表性的工程实际机构模型，分别为曲柄滑块机构、空间站展开机构和发动机矢量喷管机构，这些机构既包括空间机构也包括平面机构，既有低循环机构也有高循环机构。分别进行了动态可靠性分析和计算，并与MC和RSM等可靠度计算方法的结果进行了对比和分析。建立了柔性机构动态可靠性优化模型，提出了以可靠度为约束的动态可靠性优化设计方法和以可靠度为目标的动态可靠性优化设计方法，结合工程实例进行了可靠性优化设计的计算，取得了很好的计算结果。