平稳随机激励下随机参数齿轮副的动力可靠性分析

将一对啮合齿轮等效为单自由度随机振动系统,研究随机参数齿轮副在平稳随机激励下的动力可靠度的求解方法。从其平稳随机响应的表达式出发,同时考虑齿轮物理参数、几何尺寸的随机性,利用求解随机变量数字特征的矩法和代数综合法,导出随机参数齿轮副在平稳随机激励下位移及其导数响应的数字特征,再由动力可靠度的公式导出随机参数齿轮副动力可靠度的均值和方差的计算公式。通过与MonteCarlo方法结果的比较,验证文中方法的可行性和有效性。     

随机参数弹性连杆在平稳随机激励下的动力可靠性分析

研究随机参数弹性连杆机构在平稳随机激励下的动力响应分析。利用拓广的随机因子法,从求解系统固有频率的瑞利商公式出发,得出物理参数和几何参数均为随机变量的弹性连杆时变固有频率的均值和方差。从动力平稳随机响应在频域上的表达式出发,利用求解随机变量函数的矩法和数字特征的代数综合法,计算出随机参数弹性连杆机构在平稳随机激励下弹性位移和速度的均方值的均值、方差表达式,由动力可靠度的公式导出其动力可靠度的均值和方差的计算公式。通过算例,分析机构物理参数和几何尺寸的随机性对机构动力可靠度随机性的影响。     

随机智能桁架结构闭环控制平稳随机响应分析

研究平稳随机激励下随机智能桁架结构的闭环动力响应问题。同时考虑智能桁架结构的物理参数、几何尺寸和阻尼的随机性，利用矩法和代数综合法，从结构平稳随机响应在频域上的表达式出发，分别导出随机智能桁架结构在平稳随机激励下闭环位移响应均方值和应力响应均方值的均值、方差的计算表达式。通过算例考察结构物理参数、几何尺寸和阻尼的随机性对结构位移响应均方值与应力响应均方值随机变量随机性的影响，并获得若干有意义的结论。     

随机瞬态温度场分析

研究随机瞬态温度场响应的数字特征问题.考虑导热中物理参数和边界条件的随机性,并将随机参数用随机因子的形式表示.从结构温度场响应的近似表达式出发,利用求解随机变量函数数字特征的代数综合法,导出具有随机参数温度场响应的均值和方差的拟解析计算表达式.通过算例考察各参数的随机性对温度场响应随机性的影响.该方法具有只进行一次随机温度场分析便可以获得其响应数字特征,且可以考察任意参数的随机性对温度场响应的影响的优点.     

随机参数智能桁架结构在随机力下的闭环控制动力响应分析

针对随机参数压电智能桁架结构研究了基于概率的结构闭环控制系统动力响应分析模型与方法。利用振型迭加法导出了结构的物理参数、外荷载幅值以及闭环系统控制力同时具有随机性时 ,结构动力响应随机变量的数字特征计算表达式。通过算例考察了智能结构物理参数、外荷载幅值以及控制力的随机性对结构闭环控制系统动力响应的影响 ,并获得了一些有意义的结论     

随机杆系结构的概率优化设计

对随机参数结构在随机载荷作用下的结构分析、可靠性分析和优化设计等问题进行研究。以衍架结构为对象进行结构分析，分别或同时考虑结构材料的物理参数、构件的几何尺寸和作用载荷幅值等的随机性。应用代数综合法对结构响应(位移、应力)随机变量的数字特征计算表达式进行推导。在结构可靠性分析的基础上，构建以杆件截面积为设计变量，使结构重量极小化为目标函数，同时具有应力和位移可靠性约束的优化设计数学模型。对模型中的可靠性约束进行等价显示化处理；对结构响应进行基于可靠性的灵敏度分析，导出结构响应可靠性约束的灵敏度计算公式。通过算例验证了文中提出的基于概率的结构分析和优化设计模型与方法的合理性与可行性。     

随机天线结构在随机风荷激励下的动力分析

研究了具有随机参数的天线结构在随机风荷激励下的动力响应问题。从天线结构在随机风荷激励下振动响应在频域上的表达式出发,将天线结构物理参数、几何尺寸和结构阻尼均视为随机变量,利用求解随机变量函数矩的方法和求解随机变量数字特征的代数综合法,导出了随机天线结构在随机风荷激励下位移响应均方值和应力响应均方值的均值、方差和变异系数的计算表达式。算例分析表明了天线结构参数的随机性对其在随机风荷激励下位移响应均方值和应力响应均方值随机性的影响。     

基于概率的桁架结构随机振动响应分析研究

研究了具有随机物理参数和几何参数的桁架结构在随机振动激励下的动力响应问题.从结构在随机振动激励下其振动响应在频率域上的表达式出发,利用求解随机变量函数矩的方法和求解随机变量数字特征的代数综合法,导出了桁架结构的位移响应均方值和应力响应均方值的均值、方差和变异系数的计算表达式.通过算例分析了结构物理参数和几何参数的随机性对桁架结构在随机振动激励下动力响应随机性的影响,得出了若干有用的结论,为随机桁架结构的动力设计奠定了基础.     

随机结构动力响应分析的加权残值方法

基于矩法和加权残值法两者的特点,提出随机结构动力响应分析的一种新方法。该法是将加权残值法和概率论中的矩法相结合,对物理参数、几何参数和作用载荷具有随机性的结构进行动力响应数字特征分析。此法简便可行,且能获得结构中各个参数的随机性对结构动力响应的影响。通过梁和板的两算例,证明文中方法的可行性和有效性。     

随机参数非线性鞭天线结构的随机风振响应分析

在考虑结构物理参数和几何参数随机性的情况下,在时域上对几何非线性鞭天线结构的随机风振响应进行了分析。应用Monte Carlo数字模拟与结构动力有限元相结合的方法进行结构响应计算,其中利用了分段精细时程积分算法。获得了结构位移响应的均值和均方值随时间的变化历程,考察了结构中各随机参数对响应的影响,并对其中的影响参数进行了敏感性分析。     

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.     

平稳随机激励下线性随机结构动力响应分析

对于外载是平稳随机激励的线性随机结构分析问题,在随机变量函数矩点估计和虚拟激励法的基础上,建立随机响应均方值特征参数的矩估计算法.应用虚拟激励法将随机载荷转化为确定性简谐载荷,计算确定性结构在平稳随机激励下响应的均方值,采用点估计方法分析平稳响应均方值的均值和方差,并计算响应均方值的变异系数,通过两个算例考察结构参数的随机性对结构响应均方值的影响.由于基于随机变量函数矩的点估计和虚拟激励法具有较高的效率和精度,因而所提方法具有一定的工程意义.     

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。     

Non-stationary stochastic vibration analysis of fuzzy truss system

A new method (fuzzy factor method based on the fuzzy sets theory) for the dynamic response analysis of fuzzy truss system under non-stationary stochastic excitation is presented. Considering the fuzziness of the structural physical parameters and geometric dimensions simultaneously, the fuzzy correlation function matrix of the structural displacement response in time domain is derived using the fuzzy factor method and the optimisation method; then from the structural non-stationary stochastic response in the frequency domain, the fuzzy mean square values of the displacement and stress response are developed by the fuzzy factor method. The influences of the fuzziness of the physical parameters and geometric dimensions on the fuzziness of the mean square values of the structural displacement and stress response are illustrated via two engineering examples and some important conclusions are obtained.     

随机参数平面刚架结构频率特性分析的随机因子法

对物理和几何参数均为随机变量的平面刚架结构,提出频率特性数字特征计算的随机因子法。首先将结构的刚度矩阵分解为各参数因子幂相等的矩阵之和形式,再由求解结构频率的瑞利商公式出发,将结构频率展成部分频率分量和的形式,利用求解随机函数数字特征的代数综合法求解结构频率的数字特征,并对矩形截面梁给出具体的计算公式,通过算例与其精确解及数值模拟结果的比较,验证方法的可行、有效和正确性。     

基于神经网络和遗传算法的结构动力特性优化设计

以某型号摩托车架为研究对象,建立了其动力特性优化设计的数学模型,这是一个有应力、位移、频率及尺寸上下界约束的最轻重量结构设计问题。采用神经网络作结构近似重分析,遗传算法寻找离散变量的全局最优点,数值算例表明了该方法的有效性。