结构振动的模糊可靠性分析

利用随机有限元理论建立结构振动的概率有限元计算公式系统，得出结构固有频率的均值及其方差；根据模糊集合理论的基本原理，在结构振动的可靠性分析中引入共振失效的模糊定义，指出共振准则具有模糊性．在此基础上。提出共振区模糊子集的隶属函数的确定原则，给出了具体的确定方法．根据模糊事件发生概率的定义,导出了结构振动的模糊可靠性的计算公式。考虑到结构具有多阶固有频率，在进行结构振动可靠性分析时,结构应为串联系统，从而解决了结构动态问题的模糊可靠性问题．通过结构振动模糊可靠度的计算实例，验证了该法的有效性和可行性，并指出常规可靠性计算由于不考虑共振区域的模糊性而使计算结果偏大．     

考虑失效状态模糊性时的笛形管广义共振可靠性分析

研究了模糊失效状态下气热防冰笛形管结构共振可靠性分析方法。建立了笛形管结构的参数化有限元模型并进行了模态分析。考虑结构尺寸参数、材料性能、外部激励的随机性以及共振状态的模糊性,采用模糊集合理论描述结构固有频率与外部激励的接近程度,建立了三角型隶属函数下的广义共振可靠性分析模型。基于分解定理和扩展定理推导了λ水平截集下笛形管结构广义共振可靠性求解方法。研究工作对飞机气热防冰管路的结构设计提供了参考。     

谐波齿轮传动模糊可靠性设计

介绍了将模糊可靠性设计应用到谐波齿轮传动中,确定了隶属函数,推导了模糊可靠度公式,给出了各项强度计算的功能函数和标准差。举例说明计算过程,计算结果说明了由于同时考虑了变量的随机性和模糊性,在相同条件下模糊可靠度大于常规可靠度。     

机床主轴的模糊可靠性设计

针对机床主轴常规设计不考虑设计参数的随机性和模糊性，本文将模糊可靠性引入到机床主轴设计中，提出将传统刚度校核中的许用变形量用模糊量代替，推导了机床主轴模糊可靠度的计算公式，且计算实例的结果表明对机床主轴进行模糊可靠性设计更能体现实际情况，可靠度的计算更趋合理。     

基于模糊集理论的土石坝开裂破坏风险分析

针对传统土石坝抗裂可靠度分析只考虑变量随机性的不足,引入模糊集理论,综合考虑土体应变参数随机性和模糊性及失效准则模糊性分析,构建了土石坝开裂破坏风险评估模型。求解模型时,运用水平截集将模糊参数转化为区间数,采用Monte Carlo模拟方法求解模糊风险率区间上下限。应用该模型对毛尖山水库大坝进行开裂风险分析,当水平截集α取0.5时,得到大坝运行5 a和39.5 a的开裂破坏模糊风险率区间分别为[5.23%,7.91%]和[28.91%,32.49%]。分析结果表明:与根据传统风险确定值得出的结论相比,根据模糊风险率区间得出的结论更切合大坝开裂的实际状况,可为大坝结构安全评估与管理提供参考和依据。     

并联系统可靠度和费用的模糊综合优化方法

针对给定条件的并联系统建立了系统可靠度与系统费用的模糊综合优化模型。模型充分考虑到目标满意度的模糊性,通过引入系统可靠度与费用的模糊满意集的隶属函数,并根据它们的模糊满意集对其正态分布、柯西分布进行适当修改,使之能够准确表达通常情况下的这两个目标的模糊满意集,最终,把两目标优化问题转化为常规单目标优化问题求解。通过典型实例应用,验证了该优化模型的正确性和实用性,较快地得到了科学合理的优化结果。结果表明,并联两台可靠度为0.95的压缩机相对于其它3种并联系统其综合满意度最高,更符合决策者的实际要求。     

并联系统可靠度和费用的模糊综合优化方法

针对给定条件的并联系统建立了系统可靠度与系统费用的模糊综合优化模型。模型充分考虑到目标满意度的模糊性，通过引入系统可靠度与费用的模糊满意集的隶属函数，并根据它们的模糊满意集对其正态分布、柯西分布进行适当修改，使之能够准确表达通常情况下的这两个目标的模糊满意集，最终，把两目标优化问题转化为常规单目标优化问题求解。通过典型实例应用，验证了该优化模型的正确性和实用性，较快地得到了科学合理的优化结果。结果表明，并联两台可靠度为0.95的压缩机相对于其它3种并联系统其综合满意度最高，更符合决策者的实际要求。     

带鳍状凸肩结构汽轮机叶片的接触分析

为了研究大型汽轮机叶片旋转过程中鳍状凸肩间的接触状态,利用拉格朗日增广算法,采用三维有限元模型,计算了考虑摩擦情况下的凸肩间接触压力的变化情况,得出了接触压力与转速之间的关系,并计算了3000r/min下整圈叶片的固有频率．计算表明:当叶片转速达到400r/min时,鳍状凸肩开始接触,此后随着转速的增加,鳍状凸肩间的接触压力逐渐增大,接触面积不断扩大;当转速为1825r/min时,接触压力增加程度明显趋缓;转速为3000r/min时接触压力最大(700MPa),鳍状凸肩间的实际接触面积为设计接触面积的1/4左右．     

基于Ansys的进水塔抗滑稳定模糊可靠度分析

抗滑稳定问题分析是水电站进水塔设计中关键问题之一.在有限元计算结果的基础上,运用结构可靠性及模糊数学的理论,进行了考虑黏聚力和摩擦系数模糊性的抗滑稳定性分析,结果表明模糊可靠度分析方法是适用的.     

同时考虑结构抗力模糊性与随机性的结构可靠度计算模型

本文提出了不同于文献［１］的关于考虑结构抗力模糊性与随机性的结构可靠度实用计算模型，给出了其图形解释及应用算例，并对单纯考虑抗力的模糊性或随机性以及考虑抗力的模糊随机性对结构可靠度的影响大小作了初步分析，结果表明：对其模糊性应引起足够的重视。在抗力同时存在模糊性和随机性时，对结构可靠性度综合评定。     

涡轮叶片模糊响应面可靠性分析方法

为提高涡轮叶片可靠性分析的精度,在考虑输入变量模糊性和极限状态模糊性的基础上,提出了结构可靠性分析的模糊响应面法(fuzzy response surface method,FRSM)。首先,采用等价转换的方法,将带有模糊性的输入变量转换为当量随机变量;然后,基于二次多项式响应面函数,建立结构可靠性分析的模糊响应面数学模型。利用蒙特卡洛法对该模型进行大量的联动抽样,得到叶片应力、径向变形的均值及方差;最后,基于概率积分法计算事件失效概率及模糊随机可靠性指标。分析结果表明,叶片的可靠性指标随模糊系数的增大而减小;与传统基于随机变量的方法相比,该方法对不确定性的描述更为合理,理论上对可靠性的评估更为准确。     

腐蚀天然气管道剩余强度的模糊可靠性分析

根据腐蚀天然气管道剩余强度可靠度的计算模型,进行模糊可靠性分析时,考虑到管道失效准则的模糊性,将结构的功能函数与结构适用性的损益结合起来,通过类似于非正态随机变量当量化的过程,将隶属函数的补函数视为一个新的随机变量的累积分布函数,从而获得新的功能函数.在MATLAB中利用确定性可靠度的求解方法求得模糊随机可靠度.最后结...     

结构模糊随机可靠度的计算方法

考虑变量的模糊性,以模糊随机变量为基本变量,建立了模糊随机可靠度的数学模型,并提出应用改进的蒙特卡罗法(Monte Carlo Method)计算模糊随机可靠度.应用该方法,以型钢混凝土简支梁为例,计算了其裂缝宽度正常使用极限状态的模糊随机可靠度,从计算示例可以看出,提出的改进的蒙特卡罗法计算模糊随机可靠度是一种简单有效的方法,为模糊随机可靠度的计算提供了一条新途径.     

应用BP神经网络分析电主轴频率可靠性灵敏度

为研究结构参数变化对电主轴抗共振性能的影响,采用ANSYS有限元分析软件,建立某电主轴的参数化模型,并进行模态分析;将ISIGHT软件集成ANSYS,筛选出电主轴重要的几何参数和材料参数作为设计变量,并使用优化的拉丁方抽样方法随机抽取足够的样本;利用BP神经网络拟合出电主轴低阶固有频率与各随机变量的函数关系,建立电主轴频率的可靠性极限状态方程;采用改进的一次二阶矩方法得到电主轴的频率可靠度和可靠性灵敏度,并以Monte-Carlo方法对计算结果进行验证.结果表明:电主轴的密度、弹性模量及总长度的均值和标准差对电主轴频率可靠度影响显著;利用BP神经网络构建的频率可靠性功能函数较合理;改进一次二阶矩方法能够比较准确、有效地分析频率可靠性灵敏度,且比Monte-Carlo方法效率更高.     

同时考虑结构抗力模糊性与随机性的结构可靠度计算模型

本文提出了不同于文献［１］的关于考虑结构抗力模糊性与随机性的结构可靠度实用计算模型，给出了其图形解释及应用算例，并对单纯考虑抗力的模糊性或随机性以及考虑抗力的模糊随机性对结构可靠度的影响大小作了初步分析。结果表明：对其模糊性应引起足够的重视。在抗力同时存在模糊性和随机性时，对结构可靠度应综合评定。     

机械零件模糊可靠度计算

本文讨论了机械设计模糊可靠度计算问题，提出了一种模糊可靠度计算方法。该方法简便易行，并可应用到同一设计变量同时存在随机性和模糊性的情况。     

齿轮模糊可靠度计算

根据齿轮传动设计和模糊数学相关理论,分析并提出了轮齿的极限磨损量和齿轮磨损过程及影响因素的模糊性,结合可靠性设计,给出了齿轮模糊可靠度的计算方法,并对那些有可靠性要求和重要的齿轮传动进行必要的工作寿命和可靠性的计算和校核.该方法可用于齿轮传动的设计、使用和检验.     

岩石抗剪参数的模糊回归估计

提出了用模糊回归方法估计岩石和不连续面试验样本的抗剪参数,并给出了模糊回归原理和计算方法,用模糊数表示抗剪参数模糊内聚力和模糊内摩擦角,充分反映了试验样本的模糊性,这对岩体工程稳定性分析计算的力学参数的选择给出了明确的限定,避免了参数选取的随意性。     

基于α截集法的生土窑居模糊随机可靠度分析

研究生土窑居的模糊随机可靠度,分析黄土力学材料参数对其影响.通过α截集法,将土体力学材料参数的模糊分布离散在区间上,将模糊随机可靠度问题转化为随机可靠度问题;基于强度折减法,建立土体黏聚力、内摩擦角与富裕安全系数的映射关系,用不含交叉项的二次多项式响应面函数代表生土窑居的功能函数,进而进行随机可靠度分析.对河南三门峡陕县的生土窑居的模糊随机可靠度进行了研究,表明该地区生土窑居可靠性较高,营造时选址合理,同时指出:模糊随机可靠指标在一定区间上分布,而模糊验算点为一定值;变异系数的增大将导致模糊随机可靠指标的迅速减小;黏聚力对可靠指标的影响比内摩擦角大.     

同时考虑状态和变量模糊性的可靠性灵敏度分析方法

文章同时考虑状态和变量的模糊性,提出了模糊随机可靠性灵敏度分析的通用数字方法,推导了模糊随机可靠性灵敏度数字模拟解的方差和变异系数。当模糊变量隶属函数为正态型时,可将模糊随机可靠性灵敏度转化为随机可靠性灵敏度。针对工程中常见的对称三角型隶属函数,基于尾部拟合误差平方和最小的原则,提出一种模糊变量隶属函数近似等价正态化的最小二乘方法。计算结果表明:最小二乘法近似精度较高,是一种工程可选方法。同时发现,状态模糊性对失效概率及可靠性灵敏度结果都有较大影响,忽略客观存在的状态模糊性,有可能得到偏危险的评估结果。