基于未确知信息的复杂结构能度可靠性分析

针对钢结构系统的模糊能度可靠性分析中需要较大数据量的问题,提出了基于未确知数学理论处理载荷分布规律的一种新方法, 即用未确知有理数表示载荷变量来计算变量的特征值.未确知有理数为最常用的离散型未确知数, 可以较为精细地刻画具有不确定性的量, 避免只用单一实数点值来表示这种量时产生的信息遗漏和失真.复杂模糊结构系统的可靠性分析中,对含有多个可能失效模式的大型复杂结构系统进行可靠性计算是个难点.采用结构的能度可靠性模型,用优化准则法选取可能的临界元,用增量载荷法确定主要失效模式的极限状态方程,在确定的截集水平下,确定了系统钢结构可靠性指标.通过未确知数学理论和能度可靠性模型的巧妙结合,解决了上述难点并使计算结果更接近实际真值.为工程复杂结构系统可靠性分析探索一种新型的计算模式和方法.     

基于未确知信息的复杂结构能度可靠性分析

针对钢结构系统的模糊能度可靠性分析中需要较大数据量的问题,提出了基于未确知数学理论处理载荷分布规律的一种新方法, 即用未确知有理数表示载荷变量来计算变量的特征值。未确知有理数为最常用的离散型未确知数, 可以较为精细地刻画具有不确定性的量, 避免只用单一实数点值来表示这种量时产生的信息遗漏和失真。复杂模糊结构系统的可靠性分析中,对含有多个可能失效模式的大型复杂结构系统进行可靠性计算是个难点。采用结构的能度可靠性模型,用优化准则法选取可能的临界元,用增量载荷法确定主要失效模式的极限状态方程,在确定的截集水平下,确定了系统钢结构可靠性指标。通过未确知数学理论和能度可靠性模型的巧妙结合,解决了上述难点并使计算结果更接近实际真值。为工程复杂结构系统可靠性分析探索一种新型的计算模式和方法。      

基于未确知理论的小样本数据分析在机械可靠性中的应用

针对民用机械设备可靠性试验经费投入少、试验周期长等多项因素,试验数据一般都很难达到所要求的数量等问题,提出了基于未确知理论的小样本可靠性数据分析方法.该方法把数据拟合成未确知信息,运用未确知有理数进行分析,利用未确知有理数直接得到数据本身的数学特征值,解决了数据稳定性问题.该方法通过小样本可以较为精确地拟合实际真值,避免结果信息遗漏和失真,并剔除已经变异的数据或者样本.通过算例,讨论了领域半径的取值原则,对工程实例具有指导意义.     

机构选型决策模型

针对机构选型设计的多样性和复杂性，建立了选优决策的未确知测度模型。在未确知测度空间的基础上。根据评价空间的有序性，建立评分准则，并对机构选型优劣排序。     

机械设计方案决策模型研究

针对机械产品设计过程中目标的多解性和相对性，建立选优决策的未确知测度模型。在未确知测度空间的基础上，根据评价空间的有序性建立评分准则，并对设计方案的优劣排序。     

汽车安全性能检测系统中的软件滤波

该文分析了汽车安全性能检测系统中常用的软件滤波方法,着重阐述了利用未确知有理数理论进行滤波的方法及其在制动信号滤波中的应用.     

海底管道风险评价未确知测度的研究

对海底管道风险因素进行了分析。对海底管道风险评价未确知测度理论从不确定性信息着手,介绍了不确定信息中的随机信息、模糊信息、灰色信息和未确知信息。对海底管道风险评价的不确定性进行说明,分析了风险评价中不确定性的信息来源及表现方式。     

含未穿透裂纹结构断裂失效概率计算的重要抽样法

将线弹簧模型法与重要抽样法相结合,建立含未穿透裂纹结构断裂失效概率的计算方法,考虑材料特性、外载荷和裂纹尺寸等参数的不确定性,以含未穿透裂纹平板为例进行计算,求得结构的失效概率。对比分析Monte Carlo法、响应面法和重要抽样法的计算效率与精度。结果表明,所提方法是合理可靠的,而且计算量小、精度高、通用性强,适合工程实际应用。     

机械加工工艺方案综合评价的未确知测度模型

在机械加工工艺规程设计中,影响工艺方案优劣的因素很多,且方案的等级划分具有模糊性,所以,模糊综合评判被用于机械加工工艺方案的综合评价.从分类角度定义指标区分权重,删除指标隶属度中对目标分类不起作用的冗余数值,提取有效值计算目标隶属度,给出实现隶属度转换的一般算法,建立基于指标区分权重的未确知测度评价模型。定义指标区分权重、指标关于样本的有效值、可比值概念,给出由单指标测度向多指标综合测度转换的方法,建立多层次综合评价的未确知测度模型,并用于机械加工工艺方案评价。     

基于未确知有理数滤波方法的涂油量控制系统设计

为了解决在卷烟行业中铝箔纸发脆容易折烂的问题,以AT89C51微控制器为核心,涡轮流量传感器为流量采集装置,采用未确知有理数滤波方法处理采样数据,设计了一套全自动闭环铝箔纸涂油量控制系统。该系统通过给定值与流量采样值比较后进行PID调节,实时控制电磁阀开闭的时间,控制涂油量的多少。未确知有理数滤波方法和闭环控制方式的运用,不但极大的提高了涂油量的精确程度,而且实现了很好的节能降耗和提高经济效益的效果。     

机身典型连接接头DFR值分析方法研究

提出通过静力试验或者有限元模型计算,确定连接接头的危险钉孔位置,修正应力集中系数Kt等对结构细节疲劳额定值(detail fatigue rating,DFR)的影响后,进而确定结构的DFR值的方法。使用该方法对机身上某连接接头进行疲劳寿命分析,给出详细的分析过程与结果,并通过DFR值试验验证该方法的可行性和合理性。     

随机-区间混合参数桁架结构有限元分析方法研究

以随机-区间混合参数桁架结构为对象,研究了其在随机力作用下的有限元分析方法。利用随机因子法和区间因子法,建立了结构中随机参数和区间参数同时存在时的有限元方程;利用代数综合法推导出结构位移响应均值、方差的计算表达式。最后通过算例分析了结构物理参数、几何参数和外载荷为随机变量或区间变量时对结构位移和应力响应的影响,并验证了模型和方法的合理性与可行性。     

结构体面力重构的边界元逆分析法研究

结构体的边界条件未能充分给出的情况下,用常规边界元法很难作出正确的结构分析。本文利用边界元法与非线性优化技术相结合,根据弹性体内或边界上的位移、应力等附加信息,建立了结构体面力重构的边界元逆分析法的基本模型,算例证明了该理论的有效性。     

星载设备冲击谱分析及改进设计

星载设备遭受的冲击振动环境恶劣,其结构和元器件极易出现由于过大的冲击而导致的结构破坏、功能失效等动力学问题。为了减小星载设备过大的冲击振动响应,提高其抗冲击安全性,本文基于结构有限元方法建立了某星载设备的结构动力学模型,运用大质量法进行了模态分析和冲击谱分析;基于模态分析和冲击谱分析的结果对结构的薄弱环节进行了改进设计。分析结果表明,结构改进设计后,以结构增重仅1.03%的微小代价使结构基频提高了14.7%,最大Mises应力响应降低了8.73%,满足了结构强度的要求,验证了修改方法的可行性。     

基于连续响应表面法的汽车结构耐撞性仿真优化

汽车结构的耐撞性及碰撞吸能优化是现代汽车工业重要的研究内容.耐撞性的优化涉及到材料与结构的众多参数,传统的设计、仿真及碰撞试验往往只能在一定程度上改善结构的碰撞性能,而无法达到限定条件下的最优状态.为解决汽车碰撞的优化问题,文中采用连续响应表面方法,通过变量筛选技术和一阶线性响应表面模型,并结合非线性有限元程序进行全局寻优.汽车前端结构的耐撞性优化表明,该方法具有较高的精度和稳定性.     

复合材料加筋结构的神经网络响应面优化设计

针对复合材料加筋结构优化设计的复杂性,提出利用人工神经网络结构近似分析响应面来反映结构设计输入与结构响应输出的全局映射关系的优化方法。通过正交试验设计选取合适的结构有限元分析样本点,进行神经网络响应面的构建和训练;将神经网络响应面作为目标函数或者约束条件,汇同其他常规约束条件完成优化模型的建立,并应用遗传算法(GA)进行优化,从而形成一套适应性强的的高效优化方法。以复合材料翼身融合体帽型加筋板的质量优化为实例,建立加筋板模型的重量响应面目标函数、强度和翘曲稳定性响应面约束条件;通过PATRAN/NASTRAN有限元软件进行有限元计算,获取用于响应面训练的样本点数值。算例结果表明,该方法能以很少的有限元分析次数取得高精度的响应面近似模型,并且使优化计算耗时大为减少,优化效率大大提高。     

基于Ansys Workbench的一种新型铁路起重机转台轻量化探析

以有限元分析软件Ansys Workbench协同仿真平台为工具,对传统的转台结构进行拓扑优化,在拓扑优化结果的基础上提出了一种新型的转台结构,并保守地赋予了板厚。利用Workbench中DM、Mechanical以及DX 3大模块之间的无缝连接,完成了新型转台结构的参数化建模、结构分析和基于神经网络响应面法的优化设计,轻量化效果显著,为相关设计提供了参考。     

基于安全系数法的封隔器胶筒可靠性研究

针对目前胶筒的结构易失效和可靠性低等问题,以胶筒的抗剪失效为目标,基于安全系数法,引入设计变量的随机性,建立正态分布下胶筒的可靠性模型。对胶筒工作应力和强度的影响因素进行分析,基于相邻目标优属度的AHP方法,综合获得可靠性模型的相关参数值;对密封胶筒静强度可靠性要求下的可靠性安全系数进行计算,并给出不同层次下密封胶筒可靠性安全系数的参考值。建立胶筒的有限元分析模型,根据剪切应力评价准则计算了胶筒可靠性安全系数的取值范围,并通过实例验证理论计算结果的合理性。     

SEISMIC RANDOM VIBRATION ANALYSIS OF STOCHASTIC STRUCTURES USING RANDOM FACTOR METHOD

Seismic random vibration analysis of stochastic truss structures is presented. A new method called random factor method is used for dynamic analysis of structures with uncertain parameters, due to variability in their material properties and geometry. Using the random factor method, the natural frequencies and modeshapes of a stochastic structure can be respectively described by the product of two parts, corresponding to the random factors of the structural parameters with uncertainty, and deterministic values of the natural frequencies and modeshapes obtained by conventional finite element analysis. The stochastic truss structure is subjected to stationary or non-stationary random earthquake excitation. Computational expressions for the mean and standard deviation of the mean square displacement and mean square stress are developed by means of the random variable's functional moment method and the algebra synthesis method. An antenna and a truss bridge are used as practical engineering examples to illustrate the application of the random factor method in the seismic response analysis of random structures under stationary or non-stationary random earthquake excitation.