CN114091207B - 一种冲击载荷下的隔冲器时变可靠性分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种冲击载荷下的隔冲器时变可靠性分析方法，以隔冲器上平台为研究对象建立隔冲器上平台的动力学方程，得到冲击载荷下的隔冲器上平台动态响应解析式，利用仿真、试验手段验证隔冲器动态响应解析式的有效性，根据有效的动态响应解析式确定隔冲器冲击环境下的极限状态方程并利用参数化仿真模型得到极限状态方程的设计变量，利用时变可靠性分析隔冲器在冲击载荷下的时变可靠性，该方法利用冲击载荷激励下得到的动力学响应作为隔冲器隔冲性能的衡量指标，考虑隔冲器结构参数的不确定性，计算相应的时间观察域内的隔冲器的时变可靠性，适用于其他并联隔冲器，可以提高隔冲器的可靠性和稳定性，降低精密设备损伤，减少经济损失。
Description
技术领域
本发明属于机械装置及运输技术领域，具体涉及一种冲击载荷下的隔冲器时变可靠性分析方法。
背景技术
舰船在服役期间，经常会遭受不同方向的冲击载荷作用。为了改善舰载精密设备在冲击载荷作用过程中的动力学环境，需要在舰载设备和舰船之间安装多维隔冲器。为了提升隔冲器隔冲性能的可靠性和稳定性，考虑隔冲器结构参数的不确定性，对隔冲器的隔冲性能进行时变可靠性分析。
并联隔冲器由于自身结构紧凑、动态性能优越等诸多优势被广泛应用于精密设备抗冲减振装置的研究之中。近年来，国内外学者提出多种隔冲器并对隔冲器进行大量的动力学性能机理研究。Dong利用磁环和机械弹簧并联设计一种动力隔振器，并建立动力学方程。王旭和张嵘提出一种惯性导航系统并联缓冲器，并对缓冲器进行动力学建模和数值仿真。在隔冲器可靠性分析方面，外国学者Chen考虑隔振系统的不确定性，利用试验数据识别系数并应用Monte Carlo模拟对系数进行量化。Kwag和Yong提出了一种针对不确定性的鲁棒优化设计方法，有效降低隔振系统的失效概率。
上述研究为隔振器动力学特性和隔振性能的可靠性分析奠定了基础，其基本原理已相当成熟。但是在这些研究中，鲜少有冲击环境下隔冲器的动力学响应和隔冲性能可靠性的机理研究。冲击载荷的瞬时变化和强破坏特性，使得隔冲器的动力学响应和隔冲性能具有不确定性。因而有必要在考虑冲击载荷的时变性和结构参数的随机性条件下，对隔冲器展开隔冲性能的时变可靠性分析。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出一种冲击载荷下的隔冲器时变可靠性分析方法，包括：
步骤1：以隔冲器上平台为研究对象，根据空间坐标变换表示方法和多维隔冲的基本原理，建立隔冲器上平台的动力学方程；
步骤2：利用模态分析法对动力学方程解耦，得到冲击载荷下的隔冲器上平台动态响应解析式；
步骤3：验证隔冲器动态响应解析式的有效性，根据有效的隔冲器动态响应解析式确定隔冲器冲击环境下的极限状态方程；
步骤4：建立参数化隔冲器仿真模型，得到影响隔冲器动态响应的结构参数；
步骤5：将影响隔冲器动态响应的结构参数作为极限状态方程的设计变量，利用时变可靠性分析隔冲器在冲击载荷下的时变可靠性。
所述步骤1中隔冲器上平台的动力学方程表示为：
式中，F、MF分别为隔冲器受到的冲击力、力矩向量，m、k、c分别是广义质量、刚度、阻尼矩阵，q表示隔冲器上平台相对于基平台的广义坐标，q＝[xu,yu,zu,αu,βu,γu]T，其中xu、yu、zu分别为上平台相对于基平台的三个平动坐标，αu、βu、γu为上平台相对于基平台的三个旋转坐标。
所述步骤2包括：
步骤2.1：利用模态分析法，建立具有6自由度的隔冲器上平台的正则模态方程；
步骤2.2：利用正则模态矩阵相对于广义质量、广义刚度矩阵的正交性，将隔冲器上平台的正则模态方程转化为6个相互独立的单自由度控制方程；
步骤2.3：求解相互独立的控制方程得到冲击载荷下的隔冲器上平台正则模态坐标下的动态响应解析式；
步骤2.4：利用模态坐标与广义坐标间的变换关系，得到隔冲器上平台在广义坐标下的动态响应解析式。
所述步骤3包括：
步骤3.1：建立隔冲器的仿真模型，通过施加冲击载荷激励f(t)生成冲击环境下的动态响应仿真曲线L1；
步骤3.2：将施加冲击载荷激励f(t)作为隔冲器动态响应解析式的激励，利用隔冲器动态响应解析式得到动态响应仿真曲线L2；
步骤3.3：当曲线L2与曲线L1各个时间点的动态响应值的相对偏差在设定阈值δ内时，认为隔冲器动态响应解析式具有有效性，否则认为隔冲器动态响应解析式无效，需要重新返回步骤1进行隔冲器上平台建模分析；
步骤3.4：搭建隔冲器试验台，利用冲击试验机生成冲击载荷，得到真实冲击环境下的动态响应曲线L3；
步骤3.5：将冲击试验机生成的冲击载荷作为隔冲器动态响应解析式的激励，利用隔冲器动态响应解析式得到动态仿真曲线L4；
步骤3.6：当曲线L3与曲线L4各个时间点的动态响应值的相对偏差在设定阈值δ'内时，认为隔冲器动态响应解析式具有有效性，否则认为隔冲器动态响应解析式无效，需要重新返回步骤1进行隔冲器上平台建模分析；
步骤3.7：根据有效的隔冲器动态响应解析式确定隔冲器冲击环境下的极限状态方程G(S,t)：
G(S,t)＝qs-q(S,t)
式中，q(S,t)为冲击载荷下隔冲器的动态响应；S为隔冲器的设计参数；qs为冲击响应阈值。
所述步骤4包括：
步骤4.1：利用仿真软件将隔冲器结构参数设置为变量，基于变量建立参数化隔冲器模型；
步骤4.2：改变隔冲器上、基平台的垂向高度，保持隔冲器仿真模型结构参数和其他条件不变，得到隔冲器动态响应随隔冲器上、基平台垂向高度的变化规律，并对隔冲器的其他结构参数进行动态响应分析，确定影响隔冲器动态响应的结构参数。
所述步骤5包括：
步骤5.1：利用拉丁超立方抽样方法得到极限状态方程的初始样本集；
步骤5.2：将样本集中每个样本作为极限状态方程的输入，利用全局优化HHO算法得到时间观察域上的极小值；
步骤5.3：根据所有样本的最小值利用MCS方法得到时变可靠性的估计值，通过估计值来表征隔冲器在冲击载荷下的时变可靠性。
所述步骤2.3中的冲击载荷下的隔冲器上平台正则模态坐标下的动态响应解析式为：
式中，t为表示时间，qN为隔冲器上平台在模态坐标下的动态响应解，qN＝[qN1,qN2,...,qN6]，UN为正则模态矩阵，r＝1,2,…,6，ωdr为隔振器阻尼固有频率，ωnr为主频率向量的各个方向的分量，qN(0)、/>分别是正则模态坐标下的初始位移、初始速度，F为隔冲器受到的冲击力，ξr为隔冲器的模态阻尼比。
本发明的有益效果是：
本发明提出了一种冲击载荷下的隔冲器时变可靠性分析方法，该方法利用冲击载荷激励下得到的动力学响应作为隔冲器隔冲性能的衡量指标，考虑隔冲器结构参数的不确定性，计算相应的时间观察域内的隔冲器的时变可靠性，适用于其他并联隔冲器，可以提高隔冲器的可靠性和稳定性，降低精密设备损伤，减少经济损失。
附图说明
图1为本发明中冲击载荷下的隔冲器时变可靠性分析方法流程图；
图2为本发明中由8根连杆构成的隔冲器模型；
图3为本发明中施加冲击载荷后的仿真与解析的动态响应对比图；
图4为本发明中不同隔冲器结构参数下动态响应曲线图，其中，(a)为不同刚度系数下的动态响应图，(b)为不同阻尼参数下的动态响应图，(c)为不同上、基平台垂向高度下的动态响应图，(d)为不同基平台铰接点外接圆半径下的动态响应图，(e)为不同上平台铰接点外接圆半径下的动态响应图，(f)为不同上平台铰接点夹角下的动态响应图，(g)为不同基平台铰接点夹角下的动态响应图；
图5为本发明中冲击试验与解析式动态响应对比图，其中，(a)为第一组冲击载荷下的解析式与试验响应对比图，(b)为第二组冲击载荷下的解析式与试验响应对比图，(c)为第三组冲击载荷下的解析式与试验响应对比图；
图6为本发明中隔冲器时变可靠性结果图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施实例对发明做进一步说明。为研究冲击载荷下隔冲器性能的可靠性，本发明提出一种在冲击载荷下的隔冲器的时变可靠性分析方法，该方法利用冲击载荷激励下得到的动力学响应作为隔冲器隔冲性能的衡量指标，考虑隔冲器结构参数的不确定性，计算相应的时间观察域内的隔冲器的时变可靠性。
一种冲击载荷下的隔冲器时变可靠性分析方法，如图1所示，包括：
如图2所示，构建由8根连杆构成的隔冲器模型，根据空间机构的D-H表示法，描述隔冲器各构件(上平台、8根隔冲杆、基平台)的空间位置和结构分布，根据多维隔冲的基本原理，建立隔冲器的动力学方程；D-H表示法是指利用Denavit-Hartenberg(D-H)矩阵进行分析的方法。然后利用模态分析法对动力学方程解耦，得到6个相互独立的动力学正则模态方程，基于Duhamel integral得到冲击载荷下隔冲器动态响应解析式。
步骤1：以隔冲器上平台为研究对象，根据空间坐标变换表示方法和多维隔冲的基本原理，建立隔冲器上平台的动力学方程；
式中，F、MF为隔冲器受到的冲击力和力矩向量，m、k、c分别是广义质量、刚度、阻尼矩阵，q表示隔冲器上平台相对于基平台的广义坐标，q＝[xu,yu,zu,αu,βu,γu]T，其中xu、yu、zu分别为上平台相对于基平台的三个平动坐标，αu、βu、γu为上平台相对于基平台的三个旋转坐标；
广义刚度矩阵是由上平台的质量和惯性张量矩阵oI组成。根据空间机构的D-H表示法，设置上平台相对于基平台的旋转矩阵为bRu为：
应用上平台相对于基平台的旋转矩阵bRu和基平台的惯性张量矩阵bI得到上平台的惯性张量矩阵oI为：
式中，bI为基平台的惯性张量矩阵，为上平台相对于基平台的旋转矩阵的转置；
则广义质量矩阵表示为：
式中，m表示隔冲器上平台的质量；
各个隔冲杆受到的力与上平台的力相平衡，平衡方程为：
其中，F＝[Fx,Fy,Fz,Mx,My,Mz]T为上平台的力和力矩向量,f＝[f1,f2,…,f6]T为各个隔冲杆受到的力向量,是力雅可比矩阵。由于根据运动与力传递的对偶关系，速度雅可比矩阵J为力雅可比矩阵的转置：
基于胡克定律，广义刚度满足如下等式：
式中，△q为隔冲器整体变形量，△ql为隔冲杆的变形量，为力雅可比矩阵，k为隔冲器的广义刚度矩阵；
则广义刚度矩阵表示为：
其中，kl为各个隔冲杆的轴向刚度，同理得到广义阻尼矩阵：
C＝JTClJ
其中，Cl为各个隔冲杆的轴向阻尼。利用模态分析法对动力学方程解耦，得到6个相互独立的动力学正则模态方程，并基于Duhamel integral得到冲击载荷下隔冲器动态响应解析式：
假设隔冲器(简称ERSI)的动态响应解为：
式中，qN＝[qN1,qN2,…,qN6]为隔冲器在模态坐标下的动态响应解，UN是正则模态矩阵，假设
则将冲器的动力学方程转化为正则模态方程，利用Duhamel integral求解正则模态方程：
步骤2：利用模态分析法对动力学方程解耦，得到冲击载荷下的隔冲器上平台动态响应解析式；包括：
步骤2.1：利用模态分析法，建立具有6自由度的隔冲器上平台的正则模态方程：
式中，t为表示时间，qN为隔冲器上平台在模态坐标下的动态响应解，qN＝[qN1,qN2,...,qN6]，UN为正则模态矩阵，UN＝[UN1,UN2,...,UN6]，分别为qN(t)的一、二阶导数；
步骤2.2：利用正则模态矩阵相对于广义质量、广义刚度矩阵的正交性，将隔冲器上平台的正则模态方程转化为6个相互独立的单自由度控制方程为：
其中，r＝1，2，…,6；QN＝UN TF(t)，ξr为控制方程的各阶模态阻尼比，ξ＝UN TcUN/2ωn；ωn为隔冲器各阶主频率组成的向量，表示为ωn＝[ωn1,ωn2,…,ωn6]；
步骤2.3：利用Duhamel integral方法求解相互独立的控制方程得到冲击载荷下的隔冲器上平台正则模态坐标下的动态响应解析式：
式中，r＝1,2,…,6，ωdr为隔振器阻尼固有频率，ωnr为主频率向量的各个方向的分量，qN(0)、/>分别是正则模态坐标下的初始位移、初始速度，ξr为隔冲器的模态阻尼比。
步骤2.4：利用模态坐标与广义坐标间的变换关系，得到隔冲器上平台在广义坐标下的动态响应解析式为：
式中，q(t)为隔冲器上平台的动态响应，UNr为正则模态矩阵的各个列向量。
步骤3：验证隔冲器动态响应解析式的有效性，根据有效的隔冲器动态响应解析式确定隔冲器冲击环境下的极限状态方程；包括：
步骤3.1：建立隔冲器的仿真模型，通过施加冲击载荷激励f(t)生成冲击环境下的动态响应仿真曲线L1；
建立隔冲器仿真模型，具体结构参数如表1所示。施加冲击载荷激励，冲击载荷根据德国军标BV043/85定义的正负加速度正弦冲击波公式得到，具体数值为正波脉宽为2.34ms，负波脉宽为9.38ms，正波加速度幅值为160g，负波加速度峰值为40g。得到冲击环境下动态响应仿真曲线，仿真结果与隔冲器响应解析式结果对比，如图3所示。
表1隔冲器的结构参数具体数值
步骤3.2：将施加冲击载荷激励f(t)作为隔冲器动态响应解析式的激励，利用隔冲器动态响应解析式得到动态响应仿真曲线L2；
步骤3.3：当曲线L2与曲线L1各个时间点的动态响应值的相对偏差在设定阈值δ＝1％以内时，认为隔冲器动态响应解析式具有有效性，否则认为隔冲器动态响应解析式无效，需要重新返回步骤1进行隔冲器上平台建模分析；
步骤3.4：搭建隔冲器试验台，利用冲击试验机生成冲击载荷，得到真实冲击环境下的动态响应曲线L3；
搭建隔冲器试验台，利用冲击试验机生成冲击载荷，得到真实冲击环境下的动态响应，如图5所示。隔冲器水平放置于冲击试验机的试验台上，分别在隔冲器上平台、试验台上放置3个加速度传感器，加速度传感器经过电荷放大器和采集仪，将测得的数据传递给计算机；利用落锤式冲击试验机向试验台施加冲击载荷，试验台测得的加速度信号作为试验的输入信号，上平台测得的加速度信号作为试验输出信号；试验台测得的加速度信号作为动力学方程中的冲击载荷激励，计算隔冲器上平台的动力学响应解析解并与试验测得的动态响应输出信号进行对比；分别进行3次试验，试验施加的冲击载荷和动态响应结果如表2所示，从表中可以看出，隔冲率随着冲击载荷的增大变得更高，表明隔冲器具有稳定的隔冲性能。
表2试验与解析式动态响应值
步骤3.5：将冲击试验机生成的冲击载荷作为隔冲器动态响应解析式的激励，利用隔冲器动态响应解析式得到动态仿真曲线L4；
步骤3.6：当曲线L3与曲线L4各个时间点的动态响应值的相对偏差在设定阈值δ'＝10％以内时，认为隔冲器动态响应解析式具有有效性，否则认为隔冲器动态响应解析式无效，需要重新返回步骤1进行隔冲器上平台建模分析；
步骤3.7：根据有效的隔冲器动态响应解析式确定隔冲器冲击环境下的极限状态方程G(S,t)：
G(S,t)＝qs-q(S,t)
式中，q(S,t)为冲击载荷下隔冲器的动态响应；S为隔冲器的设计参数；qs为冲击响应阈值；设定时间观察域为T＝[0,te]；在时间观察域内任意时刻G(S,t)>0表示隔冲器动态响应不超过响应阈值，隔冲性能可靠；在时间观察域内存在某一时刻G(S,t)<0表示隔冲器动态响应超过响应阈值，隔冲性能失效，G(S,t)＝0表示隔冲器处于极限动态响应状态；
步骤4：利用仿真软件建立参数化隔冲器仿真模型，得到影响隔冲器动态响应的结构参数；包括：
步骤4.1：利用仿真软件中Design Exploration模块将要研究的隔冲器结构参数(包括隔冲器上、基平台铰接点半径、上、基平台铰接点夹角、上、基平台垂向高度、以及隔冲杆刚度、阻尼系数)设置为变量，基于变量建立参数化隔冲器模型；
步骤4.2：改变隔冲器上、基平台的垂向高度，保持隔冲器仿真模型结构参数和其他条件不变，得到隔冲器动态响应随隔冲器上、基平台垂向高度的变化规律，用相同方法对隔冲器的其他结构参数进行动态响应分析，从而确定影响隔冲器动态响应的结构参数。
用相同方法对隔冲器的其他结构参数进行参数化分析，其他结构参数包括隔冲杆的刚度、阻尼系数、上平台的质量、上、基平台铰接点外接圆半径、上、基平台铰接点与坐标轴的夹角，结果如图4示，得出在相同冲击载荷下，隔冲杆的初始刚度、阻尼系数对隔冲器的动态响应更大，其他结构参数对隔冲器的动态响应影响较小。
建立隔冲器冲击环境下的极限状态方程，设置对隔冲响应影响较大的冲击载荷(幅值、频率)、隔冲器的质量、隔冲杆的刚度、阻尼系数和隔冲器动态响应阈值为设计变量；
以隔冲器的冲击载荷和隔冲器的主要结构参数(隔冲杆刚度系数kl，隔冲杆阻尼系数cl，隔冲器上平台质量m，冲击载荷幅值F0，冲击载荷频率ω，冲击响应阈值qs)作为设计变量，认为设计变量相互独立且服从正态分布，其设计变量参数及概率分布特性如表3所示。其他隔冲器性能参数及几何参数，视为确定参数，具体值如表1所示。
表3设计变量的概率分布特性
步骤5：将影响隔冲器动态响应的结构参数作为极限状态方程的设计变量，利用时变可靠性分析隔冲器在冲击载荷下的时变可靠性；包括：
步骤5.1：利用拉丁超立方抽样方法得到极限状态方程的初始样本集；
步骤5.2：将样本集中每个样本作为极限状态方程的输入，利用全局优化HHO算法得到时间观察域上的极小值；
步骤5.3：根据所有样本的最小值利用MCS方法得到时变可靠性的估计值，通过估计值来表征隔冲器在冲击载荷下的时变可靠性。
应用全局优化HHO算法(哈里斯鹰算法(Harris Hawks Optimization，HHO))取得功能函数每一组样本在观察域上的极小值为min(G(S,t),t∈[0,te])，因此，时变可靠性分析问题通过分析求解时变功能函数关于时间的极小值，将时变可靠性分析问题转化为时不变可靠性分析问题，基于每组样本下对应的极值并利用蒙德卡罗模拟(简称MCS)得到时变可靠性的估计值为：
其中，IF为失效域内的指示函数，当min(G(S,t),t∈[0,te])>0时，IF＝1；否则IF＝0；Nr为N组设计变量样本点的极小值大于0的个数。隔冲器时变可靠性随时间观察域的变化曲线如图6所示，表明隔冲器在冲击载荷下的时变可靠度随着时间观察域的增加而逐渐降低，即由最初的1值逐渐降为时变可靠性稳定值。其中在时间观察域t＝12ms时隔冲器的时变可靠性为97.04％，表明隔冲器隔冲性能的可靠性高，隔冲性能稳定。
本发明通过细致分析冲击载荷下的隔冲器动态响应，得到动态响应解析表达式；利用仿真、试验手段验证隔冲器动态响应解析式的有效性，根据有效的动态响应解析式确定隔冲器冲击环境下的极限状态方程并利用参数化仿真模型得到极限状态方程的设计变量，利用时变可靠性分析隔冲器在冲击载荷下的时变可靠性，该方法利用冲击载荷激励下得到的动力学响应作为隔冲器隔冲性能的衡量指标，考虑隔冲器结构参数的不确定性，计算相应的时间观察域内的隔冲器的时变可靠性，适用于其他并联隔冲器，可以提高隔冲器的可靠性和稳定性，降低精密设备损伤，减少经济损失。
Claims (7)
1.一种冲击载荷下的隔冲器时变可靠性分析方法，其特征在于，包括：
步骤1：以隔冲器上平台为研究对象，根据空间坐标变换表示方法和多维隔冲的基本原理，建立隔冲器上平台的动力学方程；
步骤2：利用模态分析法对动力学方程解耦，得到冲击载荷下的隔冲器上平台动态响应解析式；
步骤3：验证隔冲器动态响应解析式的有效性，根据有效的隔冲器动态响应解析式确定隔冲器冲击环境下的极限状态方程；
步骤4：建立参数化隔冲器仿真模型，得到影响隔冲器动态响应的结构参数；
步骤5：将影响隔冲器动态响应的结构参数作为极限状态方程的设计变量，利用时变可靠性分析隔冲器在冲击载荷下的时变可靠性。
2.根据权利要求1所述的一种冲击载荷下的隔冲器时变可靠性分析方法，其特征在于，所述步骤1中隔冲器上平台的动力学方程表示为：
式中，F、MF分别为隔冲器受到的冲击力、力矩向量，m、k、c分别是广义质量、刚度、阻尼矩阵，q表示隔冲器上平台相对于基平台的广义坐标，q＝[xu,yu,zu,αu,βu,γu]T，其中xu、yu、zu分别为上平台相对于基平台的三个平动坐标，αu、βu、γu为上平台相对于基平台的三个旋转坐标。
3.根据权利要求1所述的一种冲击载荷下的隔冲器时变可靠性分析方法，其特征在于，所述步骤2包括：
步骤2.1：利用模态分析法，建立具有6自由度的隔冲器上平台的正则模态方程；
步骤2.2：利用正则模态矩阵相对于广义质量、广义刚度矩阵的正交性，将隔冲器上平台的正则模态方程转化为6个相互独立的单自由度控制方程；
步骤2.3：求解相互独立的控制方程得到冲击载荷下的隔冲器上平台正则模态坐标下的动态响应解析式；
步骤2.4：利用模态坐标与广义坐标间的变换关系，得到隔冲器上平台在广义坐标下的动态响应解析式。
4.根据权利要求1所述的一种冲击载荷下的隔冲器时变可靠性分析方法，其特征在于，所述步骤3包括：
步骤3.1：建立隔冲器的仿真模型，通过施加冲击载荷激励f(t)生成冲击环境下的动态响应仿真曲线L1；
步骤3.2：将施加冲击载荷激励f(t)作为隔冲器动态响应解析式的激励，利用隔冲器动态响应解析式得到动态响应仿真曲线L2；
步骤3.3：当曲线L2与曲线L1各个时间点的动态响应值的相对偏差在设定阈值δ内时，认为隔冲器动态响应解析式具有有效性，否则认为隔冲器动态响应解析式无效，需要重新返回步骤1进行隔冲器上平台建模分析；
步骤3.4：搭建隔冲器试验台，利用冲击试验机生成冲击载荷，得到真实冲击环境下的动态响应曲线L3；
步骤3.5：将冲击试验机生成的冲击载荷作为隔冲器动态响应解析式的激励，利用隔冲器动态响应解析式得到动态仿真曲线L4；
步骤3.6：当曲线L3与曲线L4各个时间点的动态响应值的相对偏差在设定阈值δ'内时，认为隔冲器动态响应解析式具有有效性，否则认为隔冲器动态响应解析式无效，需要重新返回步骤1进行隔冲器上平台建模分析；
步骤3.7：根据有效的隔冲器动态响应解析式确定隔冲器冲击环境下的极限状态方程G(S,t)：
G(S,t)＝qs-q(S,t)
式中，q(S,t)为冲击载荷下隔冲器的动态响应；S为隔冲器的设计参数；qs为冲击响应阈值。
5.根据权利要求1所述的一种冲击载荷下的隔冲器时变可靠性分析方法，其特征在于，所述步骤4包括：
步骤4.1：利用仿真软件将隔冲器结构参数设置为变量，基于变量建立参数化隔冲器模型；
步骤4.2：改变隔冲器上、基平台的垂向高度，保持隔冲器仿真模型结构参数和其他条件不变，得到隔冲器动态响应随隔冲器上、基平台垂向高度的变化规律，并对隔冲器的其他结构参数进行动态响应分析，确定影响隔冲器动态响应的结构参数。
6.根据权利要求1所述的一种冲击载荷下的隔冲器时变可靠性分析方法，其特征在于，所述步骤5包括：
步骤5.1：利用拉丁超立方抽样方法得到极限状态方程的初始样本集；
步骤5.2：将样本集中每个样本作为极限状态方程的输入，利用全局优化HHO算法得到时间观察域上的极小值；
步骤5.3：根据所有样本的最小值利用MCS方法得到时变可靠性的估计值，通过估计值来表征隔冲器在冲击载荷下的时变可靠性。
7.根据权利要求3所述的一种冲击载荷下的隔冲器时变可靠性分析方法，其特征在于，所述步骤2.3中的冲击载荷下的隔冲器上平台正则模态坐标下的动态响应解析式为：
式中，t为表示时间，qN为隔冲器上平台在模态坐标下的动态响应解，qN＝[qN1,qN2,...,qN6]，UN为正则模态矩阵，r＝1,2,…,6，ωdr为隔振器阻尼固有频率， ωnr为主频率向量的各个方向的分量，qN(0)、/>分别是正则模态坐标下的初始位移、初始速度，F为隔冲器受到的冲击力，ξr为隔冲器的模态阻尼比。
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