结构体系隐式极限状态方程概率分析的改进响应面法

提出一种新的处理隐式极限状态方程概率安全分析的响应面法,在原响应面法的基础上,通过引入高阶修正项和概率等效变换,建立原隐式极限状态方程的等效显式极限状态方程,以利用已有的各种针对显式极限状态方程的可靠性分析方法,得到等效显式极限状态方程的失效概率。该方法被推广应用到所有极限状态方程均为隐式的结构体系的可靠性分析中去,依次建立每个失效模式的等效极限状态方程,并采用Monte Carlo法和重要抽样法计算具有多个极限状态方程的结构体系的失效概率。算例表明,文中方法不用差分方法计算隐式极限状态对基本随机变量的导数,适于解决隐函数的概率可靠性分析问题,由于采用了高阶项的修正,能够得到更高精度的结果。     

隐式极限状态方程可靠性分析的加权响应面法

针对隐式极限状态方程的可靠性分析,提出加权回归响应面法,该方法采用线性响应面来拟合隐式极限状态方程。所提方法的策略可以归结为三点,一是选取极限状态函数绝对值更小的实验抽样点;二是根据每个实验抽样点的极限状态函数绝对值的大小,构造每个点在回归分析中的权数,增强极限状态函数绝对值小的实验抽样点对响应面函数确定的作用,削弱极限状态函数绝对值大的实验抽样点对响应面函数确定的作用;三是采用与传统响应面法一样的向设计点收敛的迭代方法。这三点策略保证了所得到的线性响应面函数能够在设计点附近更好地拟合真实隐式极限状态函数值为零的表面,从而达到高精度计算隐式极限状态方程可靠度指标的目的,算例结果充分显示所提方法的优越性。文中所提方法与组合响应面法结合,可以发展成为非线性高变异性隐式极限状态方程失效概率计算的高精度方法。     

P-S-N曲线的Bootstrap置信带

由小子样疲劳试验数据估计出的疲劳可靠性设计P-S-N曲线可能偏于危险,目前常采用C-P-S-N(置信度-可靠度-应力-寿命)曲线提高预测结果的可信性,文中基于Bootstrap方法提出一种新的估计C-P-S-N曲线的方法.给出所提方法的具体实现,所提方法借助Bootstrap再抽样技术,可以拟合任意置信度和任意可靠度下的C-P-S-N曲线,并获得更安全可信的估计结果,有效改善常规方法出现的危险问题.采用所提方法对材料LY12CZ铝合金板材疲劳试验数据进行分析讨论,结果表明所提方法是合理可行的.     

工程结构振动可靠性分析方法初探

从工程上常用的振动设计准则出发,定义了振动问题的破坏模式,给出了以结构自振频率和外载频率为基本随机变量的安全边界方程。从单自由度振动的可靠性分析推至多自由度振动的可靠性分析。对于具有多个破坏模式的振动系统,给出了一个有效的删除次要模式的工程准则。文中还讨论了一些设计参数对结构可靠性的影响。     

复杂结构的广义可靠性及优化研究的评述

综述近年来复杂结构广义可靠性方面的研究进展情况，并且在此基础上预测将来进一步的研究方向。虽然有关结构工程可靠性优化方面的研究报道已很多，但把广义可靠性应用于大型复杂结构工程中的工作却不多见。根据该工作的困难情况，提出利用人工神经网络和遗传算法等方法解决这类问题的可能性。     

某型飞机翼身连接接头可靠性分析

首先将标准有限元程序与改进的均值法相结合，对某型飞机翼身连接接头处的刚度可靠性进行分析，结果表明在所给载荷和允许应变的情况下，该接头结构在外载变异系数为0．15，弹性模量和剪切模量的变异系数分别为0．05时仍具有较高的可靠度。然后又将标准有限元分析程序与响应面法结合，在假设接头的响应极限状态方程为一不包括交叉项的二次多项式的基础上，利用有限元分析确定响应极限状态方程，通过迭代运算，保证响应极限状态方程在最有可能失效点处与接头结构真实的隐式极限状态方程有很好的近似程度。两种方法的计算结果具有较好的一致性。最后基于弹塑性应变分析，给出大过载情况下低周疲劳寿命可靠性分析结果，得到在给定寿命要求下结构可靠度随疲劳寿命变异系数变化的曲线，并给出在要求可靠度情况下安全寿命随疲劳寿命变异系数的变化曲线，为该型飞机的设计定型提供依据。     

一种立方对称晶体结构的唯象连续非线性本构模型及其分析

基于立方对称结构的晶体特点，本文建立一种唯象连续非线性本构模型，推导出一些主要方向如（００１）、（０１１）和（１１１）受单向载荷时的表达式。并对所建模型的适用性进行了分析，指出在较高温度状态时所建模型能较准确地描述Ｎｉ基单晶的非线性变形。     

并联系统可靠性分析的马尔可夫链线抽样方法

为了使并联系统失效概率估计值的方差大大减小, 依据并联系统重要方向的定义和单 模式线抽样方法的基本原理,建立了适用于并联系统可靠性分析的马尔可夫链线抽样方法,给 出了并联系统马尔可夫链线抽样方法失效概率估算的具体实现步骤.所提方法采用马尔可夫 链模拟系统失效域的条件样本来获取重要方向,并同时利用这些条件样本进行线抽样分析 估计并联系统的失效概率.由于所提方法将重要方向的求解与线抽样估计失效概率所需的 样本合二为一,充分利用了马尔可夫链条件样本所提供的分布信息,因而计算效率得到明显提 高,尤其针对小失效概率问题.文中算例对所提方法进行了验证,结果表明所提方法是合理可行的.     

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。     

一种表面裂纹可靠性分析方法

建立受剪应力表面裂纹塑性失稳扩展的可靠性分析模型。采用三维弹塑性模型对其综合变量Ｊ积分进行了计算，分析在不同的无量纲裂纹尺寸和外载应力情况下，裂纹失稳扩展的失效概率分布规律，为工程检测和维修提供指导。