1.一种多因素耦合作用下的机构可靠度计算方法，其中的机构运动可靠度计算公式表示如下：

R＝1-pf

向量x＝[x1,x2,...,xn]中的x1,x2,...,xn为各种影响因素，g(x)＝△-ε(x)为机构功能实现的极限状态函数，ε(x)为机构输出，△为机构输出的限定值，由机构设计目标给定，N2为向量x＝[x1,x2,...,xn]的抽样样本总数，N1为向量x＝[x1,x2,...,xn]的抽样样本中，g(x)<0的数目，pf为失效概率，R为可靠度，其特征在于包括如下计算步骤：步骤1、机构建模：

(1)基于多刚体动力学对机构进行建模，并在机构模型中，将对机构输出有影响的因素进行参数化建模，该影响因素包括杆件长度、装配位置、摩擦、载荷和速度；

(2)在机构模型中，引入间隙碰撞模型，建立间隙碰撞的运动学模型、建立间隙碰撞的力学描述、建立碰撞力模型描述；

(3)杆件变形建模：在机构模型中，首先预判对受载变形相对较大的杆件，然后基于柔性体离散化方法对这些杆件重新进行建模，从而实现对上述杆件受载变形的描述；

步骤2、通过步骤1建立完整考虑多因素耦合作用下的机构模型后，对上述机构模型中的杆件长度、装配位置、摩擦、载荷、速度的多个因素视为随机变量，这里假设随机变量的总数为n个，并用随机变量x1,x2,...,xn表示，同时组成随机向量x＝[x1,x2,...,xn]，按照预设的策略获得高效的抽样样本，即在随机向量x各自分量x1,x2,...,xn的分布范围内，获得一组抽样值x*＝[x1*,x2*,...,xn*]，然后作为输入代入步骤1的机构模型，再通过数值计算获得机构输出ε(x*)及其对应的极限状态函数输出g(x*)，利用式(1)即可计算失效概率pf和可靠度R，具体为：①应用蒙特卡洛方法在随机向量x的各自分量xi(i＝1～n)的分布范围内，随

机抽样N(＝n)个初始样本点形成初始样本集X'＝[x'1,x'2,...,x'N]T，其中xj'＝[xj1',xj2',...,xjn'](j＝1～N),然后将N个初始样本点逐一作为输入代入步骤1的机构模型中，获得机构输出ε(xj')(j＝1～N)及其对应的极限状态函数输出g(xj')(j＝1～N)，并组成如下矩阵G'＝[g'1,g'2,...,g'N]T,，这里将g(xj')简写为g'j(j＝1～N)，上述X'和G'如式(2)所示：

②基于Kriging模型构建X'与G'的映射关系，可得：

G'＝fkri(X') (3)

③重新再次生成随机向量x的N2个抽样样本， N2远大于N，N2为随

机向量x＝[x1,x2,...,xn]的抽样样本总数，如式(4)所示：

以Kriging模型fkri作为代理模型代替步骤1建立的机构模型，将样本X″代入式(3)，可得N2个G″＝fkri(X″)，并计算G″<0的个数，即获得N1，N1为向量x＝[x1,x2,...,xn]的抽样样本中，g(x)<0的数目，最后利用式(1)即可计算失效概率pf和可靠度R；

④在步骤①已经生成初始样本集X'的前提下，按照预设的策略，利用成熟优化算法求解式(5)，获得新的样本点xnew，具体如下：其中σg(x)为预测在任意随机向量x输入时，对应极限状态函数g(x)输出时的标准差，σg(x)可以利用上一次构建的Kriging模型 进行预测；x'i为初始样本集X'中的已知样本，xdown和xup为随机向量x的上下极限，n为随机向量x中影响因素的个数，uxi、σxi和p(xi)分别为对应随机变量xi的均值、标准差和正态分布概率密度函数，p(x)为随机变量x1,x2,...,xn的联合概率密度函数；

⑤将新样本点xnew加入到初始样本集X'中，增加初始样本集X'的样本数，返回步骤②利用式(3)重新构建逼近精度更高的Kriging模型；同时重复步骤③，并比较相邻2次计算的pf，若||pfi-pfi-1||/pfi-1<δ，取δ＝0.1，则失效概率计算结果基本收敛，停止计算，得到机构可靠度R，否则，重复步骤④至步骤⑤。