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。     

超空泡运动体圆柱薄壳动力屈曲及可靠性分析

首先将超空泡运动体模拟成受动态轴向载荷作用的圆柱薄壳,推导了结构的动力稳定性微分方程和动力不稳定区域,然后考虑动态轴向载荷的随机性,采用有限步长迭代法将给出的动力屈曲失稳的多个安全余量方程线性化,并利用逐步搜索法找出有效的安全余量方程,最后结合逐步等效平面法计算了舱段动力屈曲的可靠性指标。通过算例分别分析了载荷频率、速度和载荷比例系数这三个随机参数的变化对动力屈曲可靠性的影响。计算结果为如何选择载荷频率、速度和载荷比例系数的安全范围提供了理论依据。     

非平稳随机激励下太阳能帆板随机振动分析

研究非平稳随机激励下航天器太阳能帆板结构的随机振动优化问题,由于太阳风、火箭发动机、空间碎片等因素影响,造成太阳能帆板所受激励带有了随机性,即非平稳随机激励.为太阳能帆板结构建立有限元模型,给出帆板模型的动力方程.仿真航天器发动机运行情况,给出太阳能帆板所受非平稳随机激励,结合虚拟激励法,将构造成虚拟激励,引入结构动力方程.采用改进随机振动分析方法,计算太阳能帆板结构随机动力响应.通过与蒙特卡罗法计算结果对比,验证了本文方法的高效性和精确性.计算结果表明,太阳能帆板在随机激励作用结束后,结构振动仍持续较长时间,且振动幅值较大,通过加强帆板之间铰链的刚度,能有效抑制太阳能帆板振动,为太阳能帆板结构分析和设计提供参考.     

超空泡运动体结构的随机动刚度特性分析

采用半解析有限元法建立了振动方程,并对其进行解耦和傅里叶变换,得到了确定性动刚度表达式;考虑结构参数随机性,将泰勒展开法和随机因子法相结合,推导了动刚度的随机性表达式,并讨论了各种随机因素对动刚度均值和变异系数的影响。计算表明:弹性模量随机因子的标准差对动刚度随机性的影响最突出;其他随机因素不变,弹性模量随机因子的标准差增大1 倍时, 3 个极小值点的动刚度均值减小比例均为46. 7%,2 个极大值点的动刚度均值减小的比例依次为 27. 4%、3. 6%;结构参数的变异性为弱变异时,极值点的动刚度的变异性则表现为中等变异,甚至强变异。