基于逐步等效平面法的可靠性敏度分析方法

为了提高可靠性灵敏度分析方法的计算精度和效率,基于有限步长迭代法和逐步等效平面法,提出了用于计算失效概率对随机变量的敏度值的方法。算例分析表明:无论安全余量是线性的还是非线性的,该方法都是可行且高效的;当安全余量为非线性时,该方法比基于Monte-Carlo的敏度分析方法更为高效,其计算结果比改进的一次二阶矩敏度分析方法更精确;将可靠性指标越高的安全余量安排在等效路径的前面,且将可靠性指标越低的安全余量安排在等效路径的后面,该方法的计算结果越精确。     

航天飞机薄壁结构的可靠性分析

对航天飞机结构常用的蒙皮骨架组成的薄壁结构,提出一种考虑损伤容限和耐久性设计要求的结构系统可靠性分析方法,以此为航天结构系统的可靠性设计提供参考.对加劲板进行可靠性分析,分析了3种主要破坏模式,得出了损伤容限设计要求下,失效模式表达式及失效概率;同时给出耐久性要求下的主要失效模式和失效概率;最后通过加劲板的损伤容限和耐久性分析及失效模式的相关性分析,得出加劲板结构系统的可靠性.分析结果表明:失效模式相关性对系统可靠度影响很大,因而航天飞机薄壁结构的可靠度计算的关键是损伤容限和耐久性失效模式及相关性分析,另外桁架的载荷集中系数对可靠性影响也必须引起重视.     

荷载效应组合时的失效概率

本文讨论了构件在荷载效应组合时的失效概率计算问题,荷载的组合采用the Ferry Borges——Castanheta荷载模型及Turkstra规则,用Rackwitz Fiessler的概率积分方法(单称F-R法),计算安全指标β,求得失效概率;以数值例子说明上述分析的有效性.     

同时考虑结构系统强度和疲劳的可靠性分析

在以往的结构可靠性分析过程中,结构系统的静载和疲劳载荷失效情况大多是分别考虑的,这与许多实际工程结构(如船舶等结构)是不相符的.根据疲劳载荷造成的疲劳累积损伤对结构极限承载力的影响情况,研究了结构承载能力的可靠度计算方法.以结构累积损伤和结构初始抗力的形式给出了一个综合结构抗力变化历程的等效抗力,讨论了结构系统在静载和疲劳载荷作用下的两种失效模式,并考虑了二者之间的相关性对结构系统可靠性的影响;用改进的分枝限界法寻找主要失效模式,并用二阶矩方法计算各失效模式的可靠性指标;然后用PNET法计算结构系统可靠性.算例表明,虽然分别考虑静载或疲劳载荷作用下的结构系统可靠性较高,但综合考虑两种失效状态时,结构系统可靠性却较低.即疲劳累积损伤会降低结构的极限承载能力可靠性.因此,对结构系统同时考虑强度和疲劳的可靠性分析是必要,是符合工程实际的.     

二维正态单元的双边可靠性近似下限分析

根据二维随机变量的样本值，本文通过蒙特卡罗方法，给出二维正态单元双边可靠性的近似下限，并分析了在一定条件下，二维正态单元双边可靠性近似下限的简易解法。     

结构系统在随机组合力作用下的可靠性分析

给出了结构系统在取决于时间的截荷ＰＬ（ｔ），Ｐ２（ｔ），…，Ｐ１（ｔ）作用下的可靠性分析方法。按ＦｅｒｒｙＢｏｒｇｅｓ－Ｃａｓｔａｎｈｅｔａ载荷模型与Ｒ－Ｆ法，给出计算公式与迭代过程。通过数值例子，说明了上述分析方法的应用。     

初始扰动下水下超高速运动体弹道数值模拟

本文建立了铅垂平面内水下超高速运动体动力学方程,采用Logvinovich的空泡截面独立扩张原理,给出空泡截面表达式.对运动体的受力特性进行了分析,引进了较精确的滑行升力计算方法.建立了发动机推力偏心以及装配工艺误差对运动体弹道扰动的数学模型.编制了有初始扰动的弹道仿真程序,对一个模型弹进行了各种初始扰动下的仿真计算.得出了初始扰动对运动体弹道特性的影响曲线.     

余度结构故障概率计算的一种方法

在一个余度结构中,有多种破坏模式,要精确计算结构的故障概率是复杂的。本文则根据限界准则和被删出的故障模式对结构故障概率最大贡献的公式,求得结构故障概率的上下限,简单地求得结构故障概率。为说明此方法的有效性,提出了数值例子。     

静载和疲劳载荷共同作用下的结构可靠性分析

对在静载荷和疲劳载荷共同作用下的结构系统中的各失效元件的失效时间进行研究。首先,分析了失效路径中第一个失效元件的静载失效和疲劳失效时间,建立了两种失效时间下的安全余量方程,分别计算两种失效模式下的可靠性指标。通过对比两个可靠性指标的大小,得出了第一个元件的失效模式和失效时间。其次,在第一个失效元件失效时间的基础上,分析了失效路径中未失效元件的剩余强度和累积损伤,从而得出了失效路径中各元件的失效时间,为建立安全余量方程提供了合理的表达式。通过算例表明,本文方法符合工程实际,为在静载荷和疲劳载荷共同作用下的结构系统的可靠性分析提供了一个合理的方法。     

基于检测结果的海洋工程结构TLP系索系统疲劳可靠性分析

主要论述基于检测结果的海洋工程结构张力腿平台(TLP)系索系统的疲劳可靠性更新.波浪载荷的长期分布假设由k个短期海况组成,每一海况的短期分布服从Rayleigh分布.根据波浪的统计资料,对TLP进行动力响应分析,得到系索的应力谱.疲劳寿命的计算采用断裂力学方法,建立疲劳裂纹扩展模型和失效模式的极限状态方程.在TLP系索中,由于大量接点存在,检测所有接点是不可行的,但通过检测部分接点的检测结果(即考虑到检测到裂纹和没检测到裂纹等情况),能对系索的疲劳可靠性做出新的判断.最后通过算例,说明该方法的有效性.该研究为TLP系索进行科学、合理的检测和维修提供依据.