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随机有限元及其进展──Ⅰ.随机场的离散和反应矩的计算 被引量:46
1
作者 秦权 《工程力学》 EI CSCD 1994年第4期1-10,共10页
本文讨论了随机有限元方法近二十年的进展。全文分为独立的两篇,本文为第一篇,其中讨论了随机场的离散,改进的模拟法,随机有限元方程的建立及随机反应各阶矩的计算.
关键词 随机有限元 随机场 反应矩 结构动力学
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随机有限元及其进展──Ⅱ.可靠度随机有限元和随机有限元的应用 被引量:15
2
作者 秦权 《工程力学》 EI CSCD 1995年第1期1-9,共9页
本文为下篇,讨论了可靠度随机有限元的主要问题,如梯度计算,非弹性结构的问题及系统可靠度等,还给出了随机有限元程序的研制及应用。
关键词 随机有限元 结构系统 非线性 工程数学 可靠性
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随机有限元在结构可靠性分析中的应用 被引量:19
3
作者 刘正兴 正劲松 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第1期32-40,共9页
本文假定随机变量呈正态分布,采用一阶摄动建立了适合工程结构可靠性分析的随机有限元方程,具有对原始数据采集要求低、程序设计简便、可充分利用通常的有限元结构分析成果等优点。
关键词 随机有限元 结构可靠性 工程结构
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梁板结构系统可靠性分析的关键问题研究 被引量:19
4
作者 安伟光 孙克淋 王滨生 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期621-624,共4页
梁板结构系统在多随机变量(如元件的面积、厚度、材料弹性模量、外荷载及元件强度等基本随机变量)影响下,进行可靠性分析时,是一个比较复杂的问题。本文就可靠性分析的关键问题进行研究,即建立概念清晰,含有基本变量的安全余量;给出随... 梁板结构系统在多随机变量(如元件的面积、厚度、材料弹性模量、外荷载及元件强度等基本随机变量)影响下,进行可靠性分析时,是一个比较复杂的问题。本文就可靠性分析的关键问题进行研究,即建立概念清晰,含有基本变量的安全余量;给出随机有限元分析方法;给出板元和梁元失效后,减缩刚阵和反向节点力的计算公式。最后给出一个算例,说明该方法的应用。 展开更多
关键词 有限元模型 安全余量 随机有限元 反向节点力 减缩刚阵
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地基沉降的随机有限元法和可靠度计算 被引量:11
5
作者 郭志川 刘宁 余登飞 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第5期62-67,共6页
针对邓肯 张本构模型 ,首次推导了基于一阶Taylor展开的地基沉降随机有限元方程及其有关计算公式 ,并对地基沉降对模型中各参数的敏感性逐一进行了分析 ,同时考虑参数随机场的影响 ,对地基沉降进行了随机有限元分析 ,并基于随机有限元... 针对邓肯 张本构模型 ,首次推导了基于一阶Taylor展开的地基沉降随机有限元方程及其有关计算公式 ,并对地基沉降对模型中各参数的敏感性逐一进行了分析 ,同时考虑参数随机场的影响 ,对地基沉降进行了随机有限元分析 ,并基于随机有限元对地基点沉降和各点之间的差异沉降的可靠度进行了计算。 展开更多
关键词 地基沉降 随机有限元 随机场 可靠性指标
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三维可分向量随机场局部平均的三维随机有限元及可靠度计算 被引量:14
6
作者 刘宁 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第6期75-82,共8页
本文视结构材料参数为混合标架中可部分(或完全)分离的三维向量随机场,并将随机场于三维等参元整体坐标系中进行局部平均,推导了相应的计算公式,给出了相应的三维随机有限元列式及可靠度计算方法.并研制了三维可分向量随机场局部... 本文视结构材料参数为混合标架中可部分(或完全)分离的三维向量随机场,并将随机场于三维等参元整体坐标系中进行局部平均,推导了相应的计算公式,给出了相应的三维随机有限元列式及可靠度计算方法.并研制了三维可分向量随机场局部平均的三维随机有限元及可靠度计算大型通用程序RFSA—3,并以此计算了某一岩体边坡的点可靠度. 展开更多
关键词 三维可分相量 局部平均 随机有限 可靠度 混凝土
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地应力渗流共同作用下洞室围岩加锚稳定的可靠度计算 被引量:12
7
作者 刘宁 邵国建 王媛 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期711-715,共5页
考虑初始地应力、渗流荷载、岩体和锚杆 (索 )参数随机性影响 ,模拟施工开挖步序 ,提出了地下洞室围岩稳定的非线性随机有限元法和可靠度计算方法 ,在计算出可靠度的同时还可得出围岩和加锚元件变形、应力的均值和标准差 ,文末对某一实... 考虑初始地应力、渗流荷载、岩体和锚杆 (索 )参数随机性影响 ,模拟施工开挖步序 ,提出了地下洞室围岩稳定的非线性随机有限元法和可靠度计算方法 ,在计算出可靠度的同时还可得出围岩和加锚元件变形、应力的均值和标准差 ,文末对某一实际工程进行了计算和分析 ,得出了若干有益的结论。 展开更多
关键词 随机有限元 可靠度 非线性 洞室围岩稳定
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虚拟样机中有限元法 被引量:6
8
作者 谢庆生 李少波 楚甲良 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2003年第4期508-511,515,共5页
研究基于虚拟样机的产品设计方法及其应用,重点研究了基于虚拟样机的并行产品设计方法、基于有限元法的产品优化设计、基于随机有限元的可靠性设计等。结合典型产品汽车车身的设计,研究了汽车车身并行虚拟样机设计方法,为机械类新产品... 研究基于虚拟样机的产品设计方法及其应用,重点研究了基于虚拟样机的并行产品设计方法、基于有限元法的产品优化设计、基于随机有限元的可靠性设计等。结合典型产品汽车车身的设计,研究了汽车车身并行虚拟样机设计方法,为机械类新产品的开发提供了可借鉴的有效方法与途径。 展开更多
关键词 汽车 车身 虚拟样机 设计方法 有限元法 并行工程
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一座现有拱桥面内失稳的可靠度随机有限元分析 被引量:12
9
作者 林道锦 秦权 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期122-126,共5页
用基于一次可靠度方法的可靠度随机有限元对一座现有的钢筋混凝土拱桥面内稳定性进行剩余可靠度计算,并对影响稳定性可靠度的主要参数进行了灵敏度分析。以随机变量和随机场表示现状荷载(汽车荷载、人群荷载、桥面二期恒载和结构自重)... 用基于一次可靠度方法的可靠度随机有限元对一座现有的钢筋混凝土拱桥面内稳定性进行剩余可靠度计算,并对影响稳定性可靠度的主要参数进行了灵敏度分析。以随机变量和随机场表示现状荷载(汽车荷载、人群荷载、桥面二期恒载和结构自重)及结构参数(主拱圈弹性模量)。用作者提出的基于线性回归的随机场离散方法离散上述随机场,以有限元稳定分析的解作为复杂结构的隐式功能函数。上述功能以及失稳特征值对基本变量的梯度计算均已包含在作者开发的可靠度随机有限元程序RESFEP中。分析给出此桥稳定性可靠度值。灵敏度分析表明:在各随机变量中,拱肋弹性模量随机场离散变量对拱桥可靠度指标影响最大,汽车荷载随机场离散变量次之;在各随机变量的均值和标准差中,拱肋弹性模量随机场离散变量均值和标准差对拱桥可靠度影响最大,汽车荷载随机场离散变量的均值和标准差次之。 展开更多
关键词 桥涵工程 随机分析 拱桥 失稳 可靠度 随机有限元 灵敏度分析
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混凝土中氯离子随机时变扩散过程及浓度分布 被引量:17
10
作者 杨绿峰 胡春燕 +1 位作者 陈正 洪斌 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期210-216,共7页
鉴于海洋混凝土结构的材料特性及环境因素具有随机性和时变性,在混凝土的氯离子扩散模型中引入氯离子扩散系数和表面氯离子浓度时变函数.采用高斯随机场描述混凝土的氯离子扩散系数的随机特性,然后在以局部平均法离散该随机场的基础上,... 鉴于海洋混凝土结构的材料特性及环境因素具有随机性和时变性,在混凝土的氯离子扩散模型中引入氯离子扩散系数和表面氯离子浓度时变函数.采用高斯随机场描述混凝土的氯离子扩散系数的随机特性,然后在以局部平均法离散该随机场的基础上,研究建立了混凝土中氯离子随机时变扩散分析的摄动随机有限元法(SFEM),并推导了氯离子浓度均值和协方差的计算表达式.通过与试验值和Monte Carlo有限元法(MCFEM)的比较,验证了SFEM具有较高的计算效率和精度.算例分析表明:氯离子扩散系数的随机时变性对混凝土中氯离子扩散过程具有显著影响;对于长期服役的混凝土结构,混凝土表面氯离子浓度时变性对氯离子扩散过程的影响可以忽略. 展开更多
关键词 时变 随机有限元 混凝土 氯离子扩散系数 表面氯离子浓度
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基于随机有限元的结构优化设计 被引量:2
11
作者 程心恕 苏燕 程旭日 《福州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1999年第3期93-98,共6页
主要探讨了用随机有限元法分析结构可靠度及优化设计的方法,优化方法采用直接法中有代表性的复形法,设计中考虑了荷载和抗力的随机性;优化模式中,用强度、稳定等的可靠性约束取代传统的优化模式中的确定性静态约束,进行结构体形优... 主要探讨了用随机有限元法分析结构可靠度及优化设计的方法,优化方法采用直接法中有代表性的复形法,设计中考虑了荷载和抗力的随机性;优化模式中,用强度、稳定等的可靠性约束取代传统的优化模式中的确定性静态约束,进行结构体形优化.最后对工程实例进行分析计算,得出一些有益的结论. 展开更多
关键词 随机有限元 优化设计 结构设计 可靠性
原文传递
有限元可靠度分析中随机场离散方法 被引量:7
12
作者 林道锦 秦权 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期839-842,共4页
用随机场模型描述随机结构参数的空间变异特征 ,讨论了可靠度随机有限元分析中随机场的离散方法。提出了选择随机场离散方案的 4个基本要求 ;利用线性回归理论建立基于优化的随机场离散方法。该文采用的离散方法独立于有限元的单元离散... 用随机场模型描述随机结构参数的空间变异特征 ,讨论了可靠度随机有限元分析中随机场的离散方法。提出了选择随机场离散方案的 4个基本要求 ;利用线性回归理论建立基于优化的随机场离散方法。该文采用的离散方法独立于有限元的单元离散过程 ,并适用于非正态随机场。分析表明 展开更多
关键词 有限元 可靠度 随机场离散方法 随机结构 线形回归理论
原文传递
外水压下隧道围岩与衬砌的随机有限元分析 被引量:11
13
作者 丁浩 蒋树屏 杨林德 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期643-647,共5页
为探讨在外水压力作用下隧道围岩和衬砌的力学承载特性,以龙潭隧道为依托,进行了随机有限元数值模拟。模拟采用了响应面法和蒙特卡罗模拟的手段,并进行了响应面方程拟合和概率敏感性及相关性的计算分析。分析结果表明,在外水压力的作用... 为探讨在外水压力作用下隧道围岩和衬砌的力学承载特性,以龙潭隧道为依托,进行了随机有限元数值模拟。模拟采用了响应面法和蒙特卡罗模拟的手段,并进行了响应面方程拟合和概率敏感性及相关性的计算分析。分析结果表明,在外水压力的作用下,隧道衬砌的破坏形式以受压破坏为主,提高围岩弹性模量较衬砌弹性模量对改善衬砌承载外水压的力学性能更为有效。并在此基础上指出,外水压下的衬砌设计和隧道施工应考虑下述因素:围岩可以分担外水压力的承载特性、地层结构法的计算模型、注浆具有堵水和加固的双重效果。 展开更多
关键词 隧道 衬砌 围岩 外水压力 随机有限元
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随机结构数值模拟分析的神经网络法 被引量:10
14
作者 韩大建 陈太聪 苏成 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期49-54,共6页
在随机结构分析中,蒙特卡洛方法作为随机数值模拟方法,为问题提供了最为直观和精确的解答,但计算量大、效率低下的缺点大大降低了方法的实用性。研究在蒙特卡洛方法中引入人工神经网络,仅进行少量确定性分析,训练后即可模拟确定性有限... 在随机结构分析中,蒙特卡洛方法作为随机数值模拟方法,为问题提供了最为直观和精确的解答,但计算量大、效率低下的缺点大大降低了方法的实用性。研究在蒙特卡洛方法中引入人工神经网络,仅进行少量确定性分析,训练后即可模拟确定性有限元求解器,用神经网络的快速泛化映射取代蒙特卡洛法中的大量确定性有限元分析。算例结果显示,提出的蒙特卡洛-神经网络法可将蒙特卡洛法的计算效率提高几十至一百倍,计算精度令人满意,是一种有潜力的随机结构实用分析方法。 展开更多
关键词 随机有限元 数值模拟 蒙特卡洛 神经网络
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随机场的投影展开法 被引量:6
15
作者 刘天云 伍朝晖 赵国藩 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 1997年第4期484-489,共6页
本文基于伽辽金投影方法,提出了一种新的随机场的展开方法。它是通过构造一组标准正交基,并将随机场用其在这组基上的投影表示。这种展开方法避免了求解相关函数的特征函数的困难,最后通过算例说明了本文方法的特性。
关键词 随机场 投影展开法 随机有限元 有限元
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基于可靠度理论的边坡稳定性分析研究 被引量:10
16
作者 谢秀栋 方建瑞 +1 位作者 范炜 程心恕 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2008年第2期110-115,共6页
考虑设计参数的不确定因素进行工程随机力学分析具有重要的理论和现实意义。以可靠度理论为基础,考虑土体材料的随机特性,提出了应用于边坡工程可靠度分析的随机有限元的基本思路,并导出了边坡稳定可靠度的计算公式,通过编制实用程序计... 考虑设计参数的不确定因素进行工程随机力学分析具有重要的理论和现实意义。以可靠度理论为基础,考虑土体材料的随机特性,提出了应用于边坡工程可靠度分析的随机有限元的基本思路,并导出了边坡稳定可靠度的计算公式,通过编制实用程序计算相应的可靠指标,并寻求失稳模式进行了边坡工程的整体稳定可靠度分析。最后对一工程实例进行了计算分析,结果表明,该方法用于边坡整体稳定可靠度分析是切实可行的,同时得到了随机变量选取对可靠指标影响的一些规律,可供相关工程技术人员参考。 展开更多
关键词 可靠度理论 随机有限元 边坡稳定 随机变量
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测量模态不确定的梁式结构随机有限元模型修正 被引量:10
17
作者 陈辉 张衡 +1 位作者 李烨君 黄斌 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期653-659,共7页
针对测量模态不确定导致的结构修正参数随机的实际情况,提出了一个随机模型修正方法.该方法以随机有限元法为基础,将结构修正参数表示为多变量非正交多项式展开式,建立了表达随机响应和待修正参数之间精确关系的随机模型修正方程.采用... 针对测量模态不确定导致的结构修正参数随机的实际情况,提出了一个随机模型修正方法.该方法以随机有限元法为基础,将结构修正参数表示为多变量非正交多项式展开式,建立了表达随机响应和待修正参数之间精确关系的随机模型修正方程.采用混合摄动-伽辽金方法对该方程进行求解,得到了修正参数的统计特征.数值算例表明,采用测量的前三阶竖向位移模态信息对结构参数进行修正,所提方法的修正结果与蒙特卡洛方法模拟结果一致,但耗时较少.采用修正参数计算得到的随机响应和测量结果吻合很好,验证了本文方法的有效性. 展开更多
关键词 模型修正 随机结构 测量模态 高阶摄动-伽辽金 随机有限元
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桥梁颤振的随机有限元分析 被引量:7
18
作者 葛耀君 项海帆 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第4期27-32,共6页
在众多桥梁颤振分析的实验加理论方法中,PK-F法是一种通用性很强的等效颤振分析方法。本文以18个气动导数的桥梁颤振分析PK-F法为基础,将随机有限元法应用于随机桥梁颤振分析中,着重研究自激气动力或气动导数的随机影响,... 在众多桥梁颤振分析的实验加理论方法中,PK-F法是一种通用性很强的等效颤振分析方法。本文以18个气动导数的桥梁颤振分析PK-F法为基础,将随机有限元法应用于随机桥梁颤振分析中,着重研究自激气动力或气动导数的随机影响,建立了桥梁颤振分析的随机有限元法──随机有限元颤振分析方法,用该方法对江阴长江大桥的随机颤振进行了分析。 展开更多
关键词 桥梁颤振 随机有限元 临界风速 气动导数
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地下巷道弹性位移反分析中改进的Gauss-Newton-Marquit方法 被引量:6
19
作者 刘杰 王媛 刘宁 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期599-603,共5页
针对地下巷道弹性位移反分析的Gauss-Newton-Marquit方法提出了改进措施,将随机有限元中常用的直接求偏导数方法引入地下巷道弹性位移反分析问题中,代替了Gauss-Newton-Marquit方法中求偏导数常用的差分法,从而大大提高了算法的效率,也... 针对地下巷道弹性位移反分析的Gauss-Newton-Marquit方法提出了改进措施,将随机有限元中常用的直接求偏导数方法引入地下巷道弹性位移反分析问题中,代替了Gauss-Newton-Marquit方法中求偏导数常用的差分法,从而大大提高了算法的效率,也使反分析结果的可靠性和精度有所提高。工程算例表明,改进后的Gauss-Newton- Marquit方法可更高效地解决地下巷道弹性位移反分析问题,是一种值得推广的优化算法,并可望在大型工程中有良好的应用效果。 展开更多
关键词 地下巷道 Gauss-Newto-Marquit法 反分析 随机有限元 差分法
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结构元件疲劳断裂可靠性分析的新方法 被引量:7
20
作者 易当祥 吕国志 周瑜 《飞机设计》 2004年第4期17-22,共6页
对近年来国内外在结构元件疲劳断裂可靠性分析的经典模型的简要综述基础上,结合新的数学 分析方法,重点分析和讨论了元件疲劳断裂可靠性分析的新方法和新模型。包含脆性断裂和韧性断裂的随机 有限元法模型、随机模糊混合可靠性模型... 对近年来国内外在结构元件疲劳断裂可靠性分析的经典模型的简要综述基础上,结合新的数学 分析方法,重点分析和讨论了元件疲劳断裂可靠性分析的新方法和新模型。包含脆性断裂和韧性断裂的随机 有限元法模型、随机模糊混合可靠性模型、概率与非概率混合可靠性模型、基于遗传算法和神经网络的可靠 性模型和应变疲劳可靠性模型。 展开更多
关键词 结构元 可靠性模型 神经网络 元件 遗传算法 模糊 随机 重点分析 经典模型 国内外
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