压痕法确定纤维复合材料界面影响区蠕变特性的数值模拟法

研究由平头压痕蠕变试验来确定纤维复合材料界面影响区蠕变性能参数的可行性。利用有限元蠕变分析确定在定压痕应力下的压痕蠕变率，重点放在稳定压痕蠕变率和复合材料材料界面影响区的蠕变性能参数的关系上。计算结果表明，界面影响区的剪应力沿纤维轴向在蠕变的主要过程中均匀分布，并且保持不变；详细地研究了压头大小对压痕蠕变响应的影响：提出两种方法由压痕蠕变试验来确定界面影响区蠕变性能参数，并给出了算例。这些结果也有利于准确认识平头压痕蠕变试验从而拓宽其应用范围。     

粉末冶金涡轮盘寿命稳健性分析与设计

基于限界不确定性原理和方法，对粉末冶金涡轮盘寿命进行稳健性分析与设计。首先，系统给出了分析方法：结合区间有限元方法，给出了在给定参数限界不确定性时，FGH95材料粉末冶金盘寿命的限界(上下限)。其次，分析了在满足粉末冶金盘设计寿命(以4000周次为例)时，各随机变量所要求的限界(偏差)范围和组合取值范围。此方法克服了经典可靠性理论对随机变量分布要求的严格性，适于工程应用，为盘的质量控制提供明确的指导和依据。     

THE CREEP─DAMAGE BEHAVIOUR FOR SINGLE CRYSTAL NICKEL-BASE SUPERALLOY

基于镍基单晶合金蠕变过程中的细、微观组织结构变化及损伤特点，本文建立了考虑材质劣化和空洞损伤的双参数蠕变损伤本构方程及寿命预测模型。利用ＤＤ３单晶材料〈００１〉晶体取向的７６０，８５０和１０００℃实验结果考核表明，所建模型可以比较准确地预测蠕变第二、第三阶段变形状态及破坏特征。第二阶段持续时间、第三阶段开始时间可以表示成蠕变应力的指数函数；随着温度的升高，材料劣化加剧，空洞损伤也增加。     

分布参数不确定情况下全局灵敏度及高效求解方法

针对工程中普遍存在的随机变量分布参数不确定性的问题,为判断分布参数不确定性对模型输出特征值(以失效概率为例)的影响,建立了分析分布参数对模型输出统计特征值影响的全局灵敏度指标,并针对传统方法求解分布参数基于失效概率的全局灵敏度指标需三重抽样,计算量大的问题,提出一种高效求解方法,该方法为两重抽样,快速得出分布参数的全局灵敏度指标。所提方法以中心极限定理为依据,通过在大样本条件下寻找合适的估计量,建立输出统计特征量和中间估计量以及中间估计量和全局灵敏度指标之间的代数关系,近似全局灵敏度指标。由于估计量的良好收敛性,它可在保证与传统蒙特卡洛方法计算结果同等精度的条件下,大幅度减少对模型的计算次数,提高了效率。最后,算例验证所提方法的准确性和高效性。     

非线性隐式极限状态方程失效概率计算的组合响应面法

提出组合响应面的新方法,用以计算设计点附近非线性程度较大的隐式极限状态方程的失效概率。该方法用主响应面和多个次响应面近似对失效概率贡献较大的区域,其响应面函数形式为不含交叉的二次多项式。主响应面依据传统响应面法通过选择适当的插值点和迭代运算获得,其设计点为主设计点。延坐标轴正负方向偏移主设计点得到拟均值点。以拟均值点为基础得到一组次响应面和次设计点。通过主次响应面在各自设计点处的切平面建立组合响应面近似原隐式极限状态方程,并计算其失效概率。算例结果说明所提方法具有较高精度。     

结构可靠性分析的支持向量机分类迭代算法

针对结构隐式极限状态函数的可靠性分析，提出了一种支持向量机分类迭代算法。该算法以分类支持向量机来替代隐式极限状态方程，通过构造合理的迭代格式，使得分类支持向量机在对失效概率贡献大的区域收敛于真实的极限状态方程，从而提高了可靠性分析的精度。给出了所提算法的详细步骤，并且用多个算例验证了所提算法的可行性及效率。     

复合应力状态下镍基晶合金蠕变损伤规律研究

通过分析镍基单昌合金强化相γ在蠕变过程中的筏化规律，提出了复杂应力状态下同时考虑材质劣化和空洞损伤的各向异晶体滑移损伤模型和寿命预测模型，所建模型得到了拉－扭薄壁圆筒蠕变试验的考核。     

基于加权线性响应面法的支持向量机可靠性分析方法

针对估算非线性隐式极限状态函数的失效概率问题,提出了一种基于加权线性响应面法的支持向量机可靠性分析方法。首先采用加权线性响应面确定设计点,在线性响应面迭代的同时获得一定数量的样本,然后在这些样本和设计点附近补充抽取样本的基础上,采用具有良好小样本学习能力的支持向量机方法来训练样本,保证了在设计点周围获得更好的非线性极限状态函数的替代。这种方法既保证了对设计点的精确近似,又保证了对设计点附近非线性极限状态函数的良好近似,大大提高了失效概率的计算精度,为非线性隐式极限状态的可靠性分析提供了一种合理可行的方法。     

基于分位点的全局灵敏度及其求解方法

为探讨输入变量在随机不确定性环境下对产品的分位点(产品满足一定概率要求的输出性能的上限值)的影响,定义了基于分位点的输入变量的全局灵敏度分析(GSA)指标.该指标能够在给定的概率要求下全面衡量输入变量在其分布域中变化时对输出性能分位点的平均影响程度.揭示了该指标与已有的基于分布函数的全局灵敏度指标和基于失效概率的全局灵敏度指标的内在联系,并利用维度缩减方法和基于分数阶矩的极大熵算法以及Nataf变换来高效求解所提指标.通过数值和工程算例说明了基于分位点的全局灵敏度指标的物理意义,并验证了求解方法的精度和效率.     

随机结构动力特征的统计矩及灵敏度分析研究

结构参数的不确定性会导致结构的动力特征(如自振频率、振型等)等具有不确定性,如果采用确定性分析方法进行结构设计可能会使结构处于比较危险的状态,因此对随机结构的动力特性分析是十分有必要的.由于统计矩反映了随机结构动力特征的统计特性,由这些统计矩就可以进一步掌握可靠性分析所需要的动力特征的分布规律.统计矩的灵敏度分析能够判...