基于可靠性的复合土钉支护基坑稳定性分析

针对预应力锚杆复合土钉支护基坑内部整体稳定的可靠性计算问题,以边坡极限平衡理论与圆弧滑动面法为基础,应用扰动力法建立了基坑内部整体稳定性分析的功能函数与最危险滑动面的计算模型.通过SLP优化法与单形调优法实现了最危险滑动面的优化搜索.以土体的抗剪强度指标作为随机变量,应用AFOSM(2)法计算了基坑内部整体稳定可靠性指...     

随机参数压电桁架结构的稳定可靠性分析

在有限元分析方法基础上,基于稳定特征方程对随机参数压电桁架结构进行稳定可靠性分析.综合考虑电荷载和机械荷载联合作用的机电耦合效应,以杆元的物理参数和外荷载系数为随机变量,给出了压电桁架结构失稳的安全余量的表达形式和临界荷载系数对变量求导的方法.在此基础引入随机有限元法,对压电桁架结构进行结构稳定可靠性分析.最后由算例分析了机电耦合效应压对稳定可靠性指标的影响,分析表明考虑压电材料的机电耦合效应和利用外加电压可以提高结构系统的可靠性指标.该方法对含压电材料桁架在工程实际的稳定可靠性分析提供了一个较好的方法.     

基于累积损伤的结构系统时变刚度可靠性分析

基于累计损伤的结构系统时变刚度可靠性分析,对设计寿命期内结构系统刚度可靠性指标的影响非常重要.根据疲劳载荷造成的累积损伤对材料极限应力的影响,结合材料强度与弹性模量之间的关系,给出了结构构件在基于累积损伤下剩余弹性模量的表达式,并导出了在外载作用下刚度失效时安全余量的具体表达式.采用改进的一次二阶矩方法求解可靠性指标,用改进的分枝限界法寻找主要失效模式,然后用PNET法计算结构系统可靠性.数值算例表明,结构系统在设计寿命内虽然满足了系统疲劳可靠性的要求,但随着使用寿命的增加,结构系统刚度可靠性下降,当疲劳载荷循环次数大于一定值时,结构系统结构刚度可靠性不能满足设计要求.因此,该方法为设计人员综合考虑结构系统可靠性提供理论依据.     

冗余桁架结构的故障分析

本文对冗余桁架结构进行了在外载荷作用下的故障分析.运用分枝限界的方法,只计算主要故障模型,求出结构故障概率的上、下限.最后通过数值例子,说明上述分析方法的有效性.     

随机激励下随机参数超空泡结构的动力可靠度

针对具有随机参数的超空泡结构在随机激励下的动力可靠性问题,使用八节点超参数壳单元对超空泡航行体建模,将超空泡尾部受到的冲击载荷及滑行力简化成2个存在某一相位差的平稳随机过程,利用虚拟激励法将双随机问题精确地转化为单随机问题.应用Newmark法结合虚拟激励摄动法计算出随机结构的应力响应,进而求出随机参数超空泡结构动力可靠性所需的全部数字特征.由首次超越破坏准则的动力可靠度公式,求出随机参数超空泡结构动力可靠度的均值和方差的计算公式,解决了具有随机参数超空泡结构的动力可靠性问题.通过算例与Monte Carlo方法结果的比较,验证文中方法的可行性和有效性.     

随机有限元法在不确定性分析中的应用

为了解决具有多个不确定性因素舰船结构系统的可靠性分析问题，这些不确定的因素包含结构元件的面积、长度、弹性模量、结构强度和外载荷等，服从统计规律，可作为随机变量处理。这样在结构系统的可靠性分析中，建立的极限状态方程，实际上是一个含有多随机变量的非线性函数，其中有的量（如位移等）难以用显式表达。在这种情况下，为了提高系统失效概率计算的精确性，采用了改进的一次二阶矩法和随机有限元法求解系统的失效概率。该方法简便合理，置信度高，适合工程的应用。     

基于刚度衰减下的桁架系統的疲劳可靠性分析

在疲劳载荷作用下，元件物理性能的衰减过程是十分复杂的，而由元件组成的结构系统不是一个简单的拓扑结构，其物理性能在疲劳载荷作用下的变化更为复杂。为了定量分析结构系统在不同寿命期内的刚度可靠性，建立起结构物理性能衰减的精确公式是至关重要的。本文从损伤力学角度出发，结合断裂力学中理论断裂强度公式，利用应变等效性假设，基于剩余强度衰减模型，推导出弹性模量衰减公式，从而给出了疲劳载荷作用下系统刚度的可靠性衰减公式。最后，结合杆元桁架系统刚度矩阵，推导出桁架系统节点位移在不同使用寿命期的计算公式，进而求出系统刚度的疲劳可靠性指标。     

遗传算法中"免疫算子"的构造与性能

文章在研究了遗传算法的编码方式、控制参数和算子操作之后,针对其全局收敛性不足的问题,在基本遗传算子的基础上采用免疫遗传算子和保优策略来防止交叉变异中的个体退化,保证遗传算法尽快收敛到全局最优解.阐述了“免疫算子”的构造及运行机理,分析了算法的性能.以25杆桁架结构可靠性优化问题作为例子说明该算法的优越性.结果表明该方法具有较好的收敛性和收敛效率,因此是一种可行的基于可靠性的结构优化策略.     

含有裂纹缺陷加筋板结构系统的可靠性分析

分析了裂纹缺陷对加筋板极限强度的影响,给出了加筋板单元的可靠性计算和敏度分析的表达式.对含有裂纹的加筋板单元组成的结构系统进行了可靠性分析,给出结构系统总体可靠性指标的计算方法及系统可靠性指标的敏度表达式;推出了含裂纹板元失效后对残余结构影响的反向节点力计算公式,保证了计算精度和可靠性分析的合理性;最后通过船舶结构的一...     

基于人工神经网络的结构可靠性分析

在结构可靠性分析中,通过人工神经网络拟合极限状态函数,借助神经网络的函数映射关系产生极限状态函数值。采用Mont。Carlo法随机抽样的思路,对大范围的数据进行概率分析,得到极限状态函数值的均值和标准差,求得结构系统的可靠性指标,该方法为极限状态函数无法显式表达的结构系统可靠性分析问题提供了一个可行方法。