区间模型结构非概率可靠性度量研究

在掌握的不确定信息较少时,可运用非概率可靠性分析方法进行结构可靠性分析.对基于区间模型的非概率可靠性分析方法进行对比分析,探讨非概率可靠性指标、非概率集合可靠度和非概率安全可能度等非概率可靠性度量之间的关系,研究非概率集合可靠度的性质和计算方法.在结构应力—强度发生干涉时,建议采用非概率集合可靠度进行可靠性分析,并给出几种常见的应力—强度组合时非概率集合可靠度的计算方法.最后通过算例验证分析结论.     

桥(门)式起重机箱形梁结构概率安全评定研究

基于失效评定图技术,考虑了载荷、断裂韧性、屈服强度,抗拉强度等参数的不确定性,并结合起重机结构的有限元分析结果,对在役36 t集装箱门式起重机箱形梁结构进行了概率断裂安全评定的研究。采用Monte Carlo随机抽样方法计算了起重机箱形梁结构的失效概率。对评定输入参数进行了敏感性分析确定了影响箱形梁失效概率的重要参数。敏感性分析结果显示,屈服强度是影响起重机箱形梁失效概率的最重要参数,其次是一次薄膜应力和断裂韧性。研究内容为起重机箱形梁的修复,监控以及安全评定提供了参考。     

结构强度的广义可靠性模型

元件和结构状态从安全向失效转变一般存在一过渡阶段。本文将元件和结构的安全状态处理成为状态空间的模糊集，并将其引入到可靠度和失效概率的计算中。首先建立了考虑元件安全状态模糊性的广义干涉模型，给出了元件安全和失效状态含有模糊信息时广义可靠度和广义失效概率的计算公式，然后给出了以元件的安全余量作为综合变量的广义可靠度和失效概率的计算公式，最后建立了大型结构系统的广义可靠度计算方法。文中还用算例讨论了广义可靠度随安全状态模糊集的隶属函数中两个参数的变化情况。     

基于寿命-时间分数法计算蠕变疲劳的失效概率

基于寿命－时间分数法，考虑蠕变疲劳问题中的分散性，建立了蠕变疲劳失效概率的计算模型，并采用三种方法对蠕变疲劳失效概率进行计算，对各种方法给出的结果及其计算效率进行比较，并得出对分析工程实际结构有意义的结论。     

重要抽样法误差的计算分析

用大量算例对重要抽样法计算结构失效概率的误差进行了计算分析，给出了误差分布的直方图，并研究了其特性。结果表明，重要抽样法的误差是一种随机误差，可用正态分布来很好描述。通过对计算结果的分析，得到了相对误差ε与抽样次数Ｎ之间的近似关系式，同时也对计算结果的变异系数ＣＯＶ与ε的关系进行了研究，为工程结构失效概率的模拟计算提供了一个保证精度的初步停机准则。     

结构动力学问题的可靠性分析

以提高复杂动态结构可靠性分析精度为主要目的，将概率分析方法与结构动力学研究相结合，应用三参数可靠性分析模型，运用摄动原理、概率有限元法和二次三阶矩法推导出概率结构特征值、动位移、动应力的数字特征及概率分布的计算表达式。在此基础上，以结构的材料性能参数为随机变量，计算了在动载荷状态下的圆盘的可靠度，并与Monte-Carlo法的计算结果进行了对比．结果表明所提出方法更加有效、简捷．     

立体车库钢结构失效模式及失效概率计算

：基于载荷增量失效模式识别方法(广义承力比优化准则法)，建立主要失效模式安全裕量方程，提出确定大型结构综合失效概率的计算方法，开发了相关计算软件，并以立体车库钢结构为例，验证该方法及软件是可行有效的。     

结构强度的模糊可靠性分析

对考虑模糊性时的结构强度可靠性理论进行了初步研究。分析了结构安全这一事件的模糊性的来源和模糊性对结构强度可靠性的影响，建立了结构安全这一模糊事件的隶属函数的一般表达式，提出了结构强度模糊可靠度的计算方法，并以简支梁为例对其模糊可靠度进行了分析计算。     

结构断裂模糊概率设计

阐明了结构断裂模糊失效概率设计的原理，导出了断裂模糊失效概率计算公式，并以工程实例计算说明了断裂随机失效概率与模糊失效概率的区别，为结构断裂概率设计提供了一种新的方法     

面向离散化临界状态空间的重要抽样法

对于呈现非正态、小概率、非线性特征的功能函数，传统的结构失效概率计算方法很难以较低成本获得满意精度。为克服现有方法的不足，将通用生成函数与重要抽样原理有机结合，提出面向离散化临界状态空间的UGF-重要抽样法。对随机变量进行低密度离散化，通过复合运算获得结构通用生成函数，由此将随机空间划分为失效域、临界域和可靠域。失效域失效概率由结构通用生成函数直接获得，而临界域失效概率主要借助针对域内热点焦元的重要抽样法求取，两区域失效概率之和即为结构失效概率估计值。数值算例验证了所提方法的合理性和可行性。新方法既能发挥通用生成函数对任意分布随机变量和非线性功能函数的普适性，又借助重要抽样技术避免了组合爆炸，从而为涉及复杂功能函数的结构可靠度快速、精确计算开辟可行途径。     

埋藏裂纹缺陷的模糊概率安全评定方法研究

根据球形压力容器埋藏裂纹缺陷安全评定中随机变量的分布类型及蒙特卡罗模拟法,建立了针对"失效"的模糊隶属度函数,实现了模糊失效概率的计算。在概率失效评定图方法的基础上,充分考虑安全评定结果判定中的模糊性,建立了针对15Mn Mo VN钢球形压力容器中埋藏裂纹缺陷的模糊概率安全评定方法。通过对典型埋藏裂纹缺陷进行安全评定,结果表明,模糊概率安全评定方法有较高的可靠性,能够解决安全评定中的随机性和模糊性问题。     

故障树法在大型冗余结构失效率计算中的应用

安全仪表系统经常采用多个设备或子系统构成冗余结构来提高自身的可靠性。常见的冗余结构有1oo2,2oo2,2oo3等,在大型装置中还会遇到更为复杂的冗余结构。为定量分析大型冗余结构的可靠性,选择合适的方法对其进行建模至关重要。本文用故障树方法对大型冗余结构进行可靠性建模,并对假设参数条件下MooN结构的故障树模型进行简化分析,经过迭代计算,当M和N满足N-M+1≥4时,可以忽略系统的随机硬件失效,从而简化了计算模型。最后通过计算某大型乙烯装置安全仪表系统中大型冗余结构的危险失效概率,证明简化后的模型具有较高的精确度。     

基于概率断裂力学的管道失效分析

针对油气管道的断裂失效模式以及失效分析过程中存在的不确定性，结合概率断裂力学和安全评定规范，提出了管道缺陷失效概率计算方法。根据主要评定参数：缺陷尺寸、工况栽荷、断裂韧性、机械强度的分布特征，对各随机变量模拟抽样，应用Monte Carlo数值计算方法确定管道上各缺陷的失效概率。可靠性失效评定方法确实反映了评定参数客观存在的不确定性，克服了确定性失效评定方法的缺点，具有极高的应用价值。     

磨损的随机模糊失效概率计算方法

首先对磨损量的分布进行了计算分析，得出了体积磨损量服从正态分布的结论，然后提出了模糊磨损失效状态的概念，给出了只考虑磨损随机性和同时考虑随机性与模糊性的磨损失效概率的计算方法，讨论了不同参数的变化对磨损安全的影响。此计算方法不仅可以用于单个失效模式，而且可以推广至系统分析的多个失效模式。     

结构系统动力可靠性分析

基于随机有限元方法，在振型叠加法计算结构系统动力响应的过程中，通过求偏导数运算得到结构响应对原始随机变量的概率统计量，提出建立在一次二阶矩理论基础上的结构系统动力可靠性分析方法。作为一个算例，对一塔式起重机结构进行动力可靠度计算。     

随机因素对疲劳裂纹扩展分散性影响的探讨

采用概率有限元和可靠性分析相结合的方法,将影响裂纹扩展的主要随机因素作为随机变量处理,研究裂纹扩展失效概率的计算问题。文中采用梯度投影方法,对各种主要随机因素作为随机变量时用于失效概率计算的可靠性指标进行了计算,在此基础上用一阶可靠性方法计算了疲劳裂纹扩展的失效概率。     

压力管道可靠性安全评定

针对管道的断裂失效模式以及安全评定过程中存在的不确定性，提出了压力管道可靠性安全评定方法。通过分析主要评定参数：缺陷尺寸、工况载荷、断裂韧性、机械强度的分布特征，对各随机变量模拟实际工况抽样，应用Monte Carlo数值计算方法确定管道上的各独立缺陷的失效概率，进而获得整个管道的失效概率。可靠性安全评定方法确实反映了评定参数客观存在的不确定性，克服了确定性安全评定方法的缺点，具有极大的应用价值。     

发动机Ⅲ级涡轮叶片高低周复合疲劳寿命研究

对现役的涡轮叶片采用了喷丸等方法进行了改进;为了验证该方法的可行性和确定新叶片相对于旧叶片的安全寿命,分别对新旧叶片进行了高温高低周复合疲劳试验研究。在进行试验数据处理时分别使用了秩回归法和极大似然法,对威布尔参数β,η进行了计算。根据β,η两个参数,计算了合格和不合格叶片在故障概率为0.1时的安全寿命值。     

井架机构化失效的结构系统的可靠性分析

针对石油钻机井架这种高度静不定空间框架或桁架结构，提出用蒙特卡洛一有限元法求解构件可靠度、用限界预处理及概率网络估算技术计算井架结构系统失效概率的计算方法。算例计算结果与现场实际情况一致，说明该方法具有较强的实用性。     

基于概率-非概率混合模型和贝叶斯网络的汽车起重机起重臂屈曲可靠性分析

汽车起重机使用中因起重臂结构失效而导致事故频发,这造成严重经济损失和人员伤亡。因此,提出利用概率-非概率理论和贝叶斯网络对起重臂结构进行可靠性分析,针对起重臂屈曲计算中的区间变量和随机变量,建立概率-非概率混合模型,计算不同条件下臂架发生屈曲失效的概率,利用贝叶斯网络模型计算各失效原因的重要度,最后通过实例分析验证了方法的有效性,为起重臂基于可靠性的设计提供依据。