随机变量下的热传导结构拓扑优化设计

研究具有随机变量的稳态热传导结构在散热弱度约束下的拓扑优化设计问题．建立了以单元相对导热系数为设计变量,导热材料体积极小化为目标函数,满足散热弱度可靠性指标为约束条件的稳态热传导结构的拓扑优化设计数学模型．基于随机因子法,利用代数综合法推导出散热弱度的数字特征的计算表达式．采用渐进结构优化方法(Evolutionary Structural Optimization,ESO)求解,并利用过滤技术消除优化过程中的数值不稳定性现象．通过两个算例验证文中模型及求解策略、方法的合理性和有效性．     

基于凸集模型的多学科耦合系统不确定性分析

研究了用凸集模型描述不确定参数时,多学科系统的不确定性分析方法．为了减少计算量,采用一阶泰勒近似并结合全局敏度方程推导了系统状态变量变差范围的近似计算公式,可用于超椭球凸集与区间变量并存的情形．该方法只需借助各学科分析的敏度信息,易于与各种基于敏度的寻优算法融合,进行不确定环境下的多学科优化设计．实例计算表明,在不确定程度较小时,该方法可以给出状态变量变差范围,而计算量远远小于Monte Carlo仿真算法．     

论大型星载展开天线结构系统的可靠性

简述了大型星载展开天线结构系统的结构概况、特点以及可靠性研究的必要性;分八个子专题对其可靠性方面的研究工作进行了梳理和综述;对大型星载展开天线结构系统提出了从发射运载、展开锁定到在轨服役三个阶段中应开展的全过程、多状态的综合可靠性研究内容和方法;最后对星载展开天线结构系统提出了未来可靠性研究中亟待解决的问题。     

稳态热传导结构非概率可靠性拓扑优化设计

研究具有区间参数的稳态热传导结构在散热弱度非概率可靠性约束下的拓扑优化设计问题。建立了以单元相对导热系数为设计变量,导热材料体积极小化为目标函数,满足散热弱度非概率可靠性为约束条件的稳态热传导结构的拓扑优化设计数学模型。基于区间因子法,推导出散热弱度的均值及离差的计算表达式。采用渐进结构优化法的求解策略与方法,并利用过滤技术消除优化过程中的数值不稳定性现象。通过算例验证文中模型及求解策略、方法的合理性和有效性。     

区间参数梁结构热弹耦合效应分析

研究了含有区间参数梁结构在温度载荷和力载荷共同作用下的热弹耦合动力响应问题．建立了热弹耦合动力学有限元模型,给出了对结构瞬态温度场和动力响应进行相互交替迭代求解的耦合计算方法,其中,结构瞬态温度场利用有限差分法求解,结构动力响应则利用时间积分法求解．针对区间变量的有限元方程,基于各变量在区间范围内为均匀分布的近似处理,利用改进的蒙特卡罗方法求解,获得动力响应的区间范围．通过悬臂梁算例,分析了热弹耦合效应对动力响应的影响,并针对结构的弹性模量和热膨胀系数区间范围增大的情况进行了比较和分析,得出这两参数以及结构变形大小是影响耦合效应的主要因素．     

随机区间模糊混合参数结构可靠性分析

研究同时存在随机、区间、模糊变量的混合参数结构可靠性问题。利用广义密度函数法将模糊变量转化为当量随机变量,基于随机概率可靠性分析方法,获得概率可靠度指标表达式。考虑可靠度指标具有的区间性,利用区间数运算法则及区间截断法对所得可靠度指标区间进行计算、重置,获得混合参数结构可靠度区间表达。通过两算例验证该方法的可行性及有效性。     

多次模糊载荷下结构动态模糊可靠性分析

针对实际工程问题中结构承受多次模糊载荷与结构具有模糊强度的问题,对多次模糊载荷的作用与结构模糊强度随时间变化的情况进行分析,利用应力-强度干涉理论,分别建立结构在多次模糊载荷作用下且结构模糊强度随时间不退化和退化两种情况下的结构动态模糊可靠性预测模型,应用水平截集方法将模糊可靠性预测问题转变成概率可靠性预测问题求解。通过算例说明文中模型的合理性与方法的可行性。