模糊随机桁架结构的非平稳随机振动分析

利用一种新的双因子法研究了模糊随机桁架结构的非平稳随机振动问题。同时考虑结构物理参数和几何尺寸的模糊随机性,首先从时域上推导出了位移响应的模糊随机相关函数矩阵;进而得出了位移和应力响应在频域上的模糊随机均方值,并用随机变量的矩法得到了结构响应均方值模糊随机变量的模糊数字特征。最后用算例验证了该方法的可行性。     

弹性介质模糊有限元控制方程的快速解法

线弹性模糊有限元方法是分析弹性介质体模糊特性对结构响应产生不确定性影响的有效方法。即使对弹性介质体而言,模糊有限元控制方程的求解时间问题也是困扰其推广应用的主要障碍。为获得可靠可行的模糊有限元控制方程的快速求解方法,在深入研究弹性介质体的模糊源特点基础上,提出当引起结构模糊特性的力学参数为单源模糊数时,可以利用单源模糊数的运算特点来求解模糊有限元的控制方程,进而利用合成运算求解结构的模糊位移和模糊应力的分布。推导了基于单源模糊数运算的弹性介质模糊应力和模糊位移的计算表达式。应用模糊有限元求解的区间解法和快速解法对算例进行比较分析,结果表明了快速解法的正确性。     

基于模糊系数规划的模糊有限元方法

目前,对模糊有限元方程的求解思路是:在确定性有限元方程中引入参数的模糊性,然后对应一系列阈值l,将模糊有限元平衡方程转化为一系列确定性区间方程组,再求解这些区间方程组。然而,至今区间方程组的求解问题尚未解决,因而模糊有限元方程组的求解亦未得到有效的解法。将模糊系数规划与弹性力学的行为本质棗即物体的平衡过程为一个二次方程的能量极小化过程相结合,得到了一种新的模糊有限元求解方法,数值仿真实验表明该方法可行。     

一种模糊随机动态有限元方程的解法

本文对模糊随机动态有限元方程的解法做了较系统的探讨，指出当对模糊随机动态有限元方程做λ－截集时，将得到一个区间随机动态有限元平衡方程。在满足一定的条件下，利用区间数和模糊分解定理，该方程将存在唯一最大和最小的两个解，即行到一个解的区间。最后，算例表明其计算量将是计算普通随机有限元方程的两倍以上。     

模糊随机结构屈曲问题的区间有限元法

利用可靠度理论中的置信区间和模糊集理论中的λ截集方法,可以把结构中的随机参数和模糊参数转化为区间数。这时模糊随机有限元平衡方程转化为区间方程组,因此利用区间运算方法或蒙特卡洛直接抽样法可以求解模糊随机结构屈曲问题,并且得到一个区间解。如果结合结构稳定性理论,在某些特定的情况下,其计算量与求解一个相应的确定性问题有限元法的计算量相当。     

含模糊参数弹性地基梁及桩的有限元分析

利用模糊有限元方法研究了文克尔地基上的梁和桩在确定性荷载作用下的反应,其中梁和桩身材料的物性参数及地基参数均模拟成模糊变量。在上述模糊变量为小变量的前提下,利用一种基于普通摄动法原理的模糊摄动展开方法求解模糊有限元平衡方程组得到结构反应量的模糊集。导出了用模糊摄动展开方法求解弹性地基上梁和桩的计算公式,并研究了结构中各模糊参变量对结构反应量模糊集的影响。经与数值模拟的结果比较后表明,方法在精度和实用性方面可较好的满足要求。     

关于模糊环境中统计参数估计

利用了模糊随机变量理论探讨多元统计分析中模型环境下总体分布未知参数的估计方法，定义新的多维模糊数据，给出参数的一致估计，无偏估计及极大似然估计的定义及相关性质。     

基于提升小波包和模糊模式识别的结构有限元模型修正

该文提出了基于提升小波包特征提取和模糊模式识别的结构有限元模型修正方法，首先建立以节点固结系数表示的空间网架单元刚度矩阵，然后利用提升框架，将结构振动测试信号进行提升小波包分解，提取小波包信号分量能量作为特征向量，以此建立模糊模式识别的模糊子集，最后利用模糊模式识别方法对结构进行有限元模型修正，并研究了噪声对该算法的影响。为了证明该方法，对一个二层网架结构模型进行了数值仿真，结果表明该方法能够有效的修正结构的有限元模型。     

模糊随机有限元法的一些进展：第九届全国结构工程学术会议特邀报告

对模糊结构或模糊随机结构有限元分析方法,包括λ截集法、基于单源模糊数以及基于信息熵的模糊随机有限元方法等进行了评述,介绍了该领域中的若干研究进展。     

模糊参数平面连续体结构的拓扑优化设计

研究了具有模糊参数的连续体结构在模糊载荷作用下的拓扑优化设计问题。利用信息熵将模糊变量转换为随机变量,构建了随机载荷作用下的随机参数的连续体结构的拓扑优化设计数学模型,以结构的形状拓扑信息为设计变量,结构总质量均值极小化为目标函数,满足单元应力可靠性为约束条件,利用分布函数法对应力可靠性约束进行了等价显式化处理。基于随机因子法,利用代数综合法导出了应力响应的数字特征的计算表达式。采用双方向渐进结构优化(BESO)方法求解。通过两个算例验证了该文模型及求解方法的合理性和有效性。     

A practical engineering method for fuzzy reliability analysis of mechanical structures

The fuzzy sets theory in reliability analyses is studied. The structure stress is related to several other variables, such as structure sizes, material properties, external loads; in most cases, it is difficult to be expressed in a mathematical formula, and the related variables are not random variables, but fuzzy variables or other uncertain variables which have not only randomness but also fuzziness. In this paper, a novel approach is presented to use the finite element analysis as a “numerical experiment” tool, and to find directly, by fuzzy linear regression method, the statistical property of the structure stress. Based on the fuzzy stress–random strength interference model proposed in this paper, the fuzzy reliability of the mechanical structure can be evaluated. The compressor blade of a given turbocharger is then introduced as a realistic example to illustrate the approach.     

有限元法和退火进化算法相结合分析结构模糊可靠性

结构的失效除了具有随机性，还应具有模糊性。本文在介绍一种修正的联合概率密度函数的基础上，采用有限元法和退火进化算法相结合来研究结构的模糊可靠度。在每一模糊失效水平下，有限元法用来计算荷载效应项，并将荷载效应项代入原联合概率密度函数形成修正的联合概率密度函数。为了解决进化算法的早熟收敛问题，采用模拟退火算法与进化算法相结合，以保证更有效地搜索到最可能失效点(设计点)。解决不存在显式极限状态方程的大部分实际结构的可靠度研究的困难。数例结果表明该法可直接应用现有的确定性的有限元程序，并且具有很好的效率和精度。     

模糊可靠度隶属函数求解的迭代线抽样法

针对同时存在随机基本变量和模糊基本变量的结构,提出了一种模糊可靠度隶属函数求解的迭代线抽样方法.所提方法首先求得给定隶属度水平下模糊基本变量的取值域.然后通过优化建模和迭代策略,求得使功能函数取最值的模糊基本变量取值点,并求得对应的缩减后的随机变量空间内功能函数的设计点.最后基于功能函数最值对应的模糊基本变量取值点及其...     

复合成本计算中合理设定复合元数问题研究

从合理性和科学性角度对复合成本计算过程中复合元数的设定进行了评价。运用模糊数学方法建立了评价矩阵,通过模糊合成使评价结果更加切合实际,解决了企业成本管理中复合元数判断的模糊性和不确定性问题,避免了复合成本计算过程中因复合元数设定不经济或简单化而出现的功能过剩或功能不足的现象出现。     

Representing measured quantities and measurement errors as fuzzy variables

In order to describe measured quantities and measurement errors as fuzzy variables, two forms are considered of simplified assignment functions in the form of trapezia with rectilinear and curvilinear sides. The expressions for the systematic and random error components then correspond to the existing standardization documentation. The mathematical processing programs for measurements operate with rules for acting with fuzzy variables and have potential capacity for providing their own metrological documentation. Comparative numerical examples are given. __________ Translated from Izmeritel’naya Tekhnika, No. 2, pp. 3–8, February, 2007.     

抗震结构模糊随机动力可靠性分析

本文对在考虑地震烈度和场地土分类的模糊性的基础上所建立的含模糊参数的地震地面运动随机过程模型,采用分步等效线性化及状态方程法,求出了结构模糊随机变形和能量反应的统计矩;基于单参数(变形或能量)及双参数(变形和能量)的模糊破坏准则,分析了抗震结构的模糊随机动力可靠性。最后给出了两个自由度结构的数值算例,表明双参数准则更为合理和安全。