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多随机变量的桁架结构系统的可靠性分析及优化设计 被引量:7
1
作者 李海波 刘宗民 杨洪澜 《强度与环境》 2002年第2期57-64,共8页
针对桁架结构系统 ,采用随机有限元法 (SFEM)计算结构系统的响应量 ;考虑内力重新分配 ,建立失效模式的安全余量方程 ,用验算点法计算失效模式安全余量的可靠性指标 ;用改进的分枝限界法 ,寻找主要失效模式 ,通过对主要失效模式方程线... 针对桁架结构系统 ,采用随机有限元法 (SFEM)计算结构系统的响应量 ;考虑内力重新分配 ,建立失效模式的安全余量方程 ,用验算点法计算失效模式安全余量的可靠性指标 ;用改进的分枝限界法 ,寻找主要失效模式 ,通过对主要失效模式方程线性化研究 ,计算失效模式安全余量之间的相关系数 ;最后用PNET法计算出结构系统的失效概率。同时给出多随机变量的结构系统可靠度的敏度表达式 ,采用最佳矢量法 ,求解了大型桁架结构系统基于可靠性指标约束下的最小重量的优化设计问题。最后 ,给出了实际算例 ,计算结果表明 :采用随机有限元法能更好地考虑结构系统的多个随机变量对系统可靠性产生的影响 ; 展开更多
关键词 随机变量 桁架结构系统 可靠性分析 优化设计 随机有限元法 最佳矢量算法
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基于随机有限元船舶空间结构系统可靠性分析 被引量:6
2
作者 龙兵 安伟光 蔡荫林 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2002年第3期8-11,共4页
船舶结构工作环境恶劣 ,影响其结构安全的因素很多 ,所以对船舶结构进行结构可靠性分析是非常必要的 .为此采用空间梁元与加筋板格元来模拟船舶的三维空间结构 ,考虑材料的强度、梁元件截面积、板元件厚度和外载荷均为随机变量 ,采用随... 船舶结构工作环境恶劣 ,影响其结构安全的因素很多 ,所以对船舶结构进行结构可靠性分析是非常必要的 .为此采用空间梁元与加筋板格元来模拟船舶的三维空间结构 ,考虑材料的强度、梁元件截面积、板元件厚度和外载荷均为随机变量 ,采用随机有限元法分析了随机变量对船舶结构节点位移的影响 .并用改进的一次二阶矩法、分枝限界法、PNET法对该结构系统进行结构可靠性分析 .最后给出数值算例 ,其结果说明了该方法的有效性 . 展开更多
关键词 船舶结构 空间梁板结构 随机有限元法 结构可靠性 改进 一次二阶矩法
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结构系统单元的疲劳可靠性估算 被引量:2
3
作者 靳慧 王立彬 王金诺 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期426-429,共4页
实际工程结构大多是由元件组成的结构系统 ,所以元件的疲劳可靠性分析应从系统角度加以考虑 ,即考虑系统中其他元件的影响。针对系统单元的疲劳可靠性问题 ,文中提出一种建立在一次二阶矩方法和随机有限元法基础上的估算方法。将结构具... 实际工程结构大多是由元件组成的结构系统 ,所以元件的疲劳可靠性分析应从系统角度加以考虑 ,即考虑系统中其他元件的影响。针对系统单元的疲劳可靠性问题 ,文中提出一种建立在一次二阶矩方法和随机有限元法基础上的估算方法。将结构具有的多个不确定因素 ,如材料、几何、载荷等 ,用基本随机变量表达。因单元疲劳可靠性分析的功能函数不能表达为基本随机变量的显式函数 ,故采用数值方法和随机有限元法求偏导。结合改进的一次二阶矩法对系统单元进行疲劳可靠性分析。 展开更多
关键词 结构系统 疲劳可靠性 一次二阶矩法 数值方法 随机有限元
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基于随机有限元的薄板结构可靠度研究 被引量:3
4
作者 王社锋 赵洪伦 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2008年第5期19-21,33,共4页
运用将随机分析理论与有限元相结合的随机有限元理论,编制了考虑材料的强度、板元的厚度和外载荷均为随机变量的二维平面问题随机有限元程序,研究了其在板壳结构可靠度计算中的应用,并通过简例进行了结构可靠性分析,最后用Monte-Carlo... 运用将随机分析理论与有限元相结合的随机有限元理论,编制了考虑材料的强度、板元的厚度和外载荷均为随机变量的二维平面问题随机有限元程序,研究了其在板壳结构可靠度计算中的应用,并通过简例进行了结构可靠性分析,最后用Monte-Carlo法检验了这种数值解法的相对精度,从而验证了所论方法和编制程序的有效性。 展开更多
关键词 可靠度 随机有限元 Monte—Carlo法
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结构可靠性分析方法——AFOSM的进一步精确化 被引量:3
5
作者 宋云连 李树军 刘文白 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期122-126,共5页
给出了结构可靠性分析方法——改进一次二阶矩法(AFOSM)一套新的计算公式,并以纤维增强复合材料层合板结构为研究对象,运用随机有限元法(SFEM)数值计算方法分析各单层板的可靠性指标β。文中算例计算结果表明,本文给出的计算公式是合理... 给出了结构可靠性分析方法——改进一次二阶矩法(AFOSM)一套新的计算公式,并以纤维增强复合材料层合板结构为研究对象,运用随机有限元法(SFEM)数值计算方法分析各单层板的可靠性指标β。文中算例计算结果表明,本文给出的计算公式是合理的和有效的,而且用它所得计算结果比用原AFOSM所得结果更加精确。 展开更多
关键词 AFOSM 复合材料 结构可靠性 sfem
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基于随机有限元方法的机械结构可靠性评估 被引量:4
6
作者 张红旗 邵晓东 +3 位作者 胡祥涛 周红桥 夏丹 苏春 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期76-81,共6页
采用随机有限元方法研究复杂载荷条件下某机械结构组件的可靠性特性.考虑工作状态和运输状态,获取组件的载荷特性及其计算模型;利用Ansys软件建立组件有限元分析模型,分析不同工况下组件的静力学和动力学特性,包括应力应变、固有频率、... 采用随机有限元方法研究复杂载荷条件下某机械结构组件的可靠性特性.考虑工作状态和运输状态,获取组件的载荷特性及其计算模型;利用Ansys软件建立组件有限元分析模型,分析不同工况下组件的静力学和动力学特性,包括应力应变、固有频率、振型、风载静响应以及随机振动响应分析等.基于拉丁超立方抽样的蒙特卡洛方法,将载荷和材料的屈服强度作为随机输入变量,利用随机有限元模型评估风载和路面载荷交互作用下组件的可靠度.在此基础上,分析影响结构可靠性的灵敏度参数.结果表明,该方法能够有效地评估动态工作环境下结构件的可靠性特性,为此类系统的可靠性设计提供理论依据. 展开更多
关键词 随机有限元法 可靠性评估 动态环境 载荷 灵敏度分析
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具有多随机变量的超静定桁架结构系统的可靠性分析 被引量:2
7
作者 李海波 韦杨 安伟光 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2001年第6期88-92,0,共5页
针对弹塑性超静定桁架结构系统 ,采用随机有限元法 (SFEM )计算结构系统的响应量 ;考虑内力重新分配 ,建立失效模式的安全余量方程 ,用验算点法计算失效模式安全余量的可靠性指标 ;用改进的分枝限界法 ,寻找主要失效模式 ,通过对主要失... 针对弹塑性超静定桁架结构系统 ,采用随机有限元法 (SFEM )计算结构系统的响应量 ;考虑内力重新分配 ,建立失效模式的安全余量方程 ,用验算点法计算失效模式安全余量的可靠性指标 ;用改进的分枝限界法 ,寻找主要失效模式 ,通过对主要失效模式安全余量方程线性化研究 ,计算失效模式安全余量之间的相关系数 ;最后用PNET法计算出结构系统的失效概率 .给出了实际算例 ,计算结果表明 :采用随机有限元法能更好地考虑结构系统的多个随机变量对系统可靠性产生的影响 ,该可靠性分析方法是有效的 . 展开更多
关键词 桁架结构系统 结构系统可靠性 系统可靠性指标 随机有限元法 超静定结构
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基于随机有限元法空间梁板结构系统可靠性分析 被引量:3
8
作者 龙兵 宋政吉 +1 位作者 姜兴渭 安伟光 《强度与环境》 2003年第1期54-57,36,共5页
飞行器工作环境复杂 ,影响其结构安全的不确定因素很多 ,并且结构失效会造成巨大的经济损失 ,甚至危及生命 ,所以对其进行结构可靠性分析是非常必要的。为了使可靠性指标计算简化 ,现有文献主要采用杆板结构来模拟飞行器的空间结构 ,并... 飞行器工作环境复杂 ,影响其结构安全的不确定因素很多 ,并且结构失效会造成巨大的经济损失 ,甚至危及生命 ,所以对其进行结构可靠性分析是非常必要的。为了使可靠性指标计算简化 ,现有文献主要采用杆板结构来模拟飞行器的空间结构 ,并且主要基于有限元来求可靠性指标。本文采用空间梁元与加筋板格元 (SP)来模拟其三维空间结构 ,模型更符合实际模型。同时考虑材料的强度、梁元件截面积、板元件厚度和外载荷均为随机变量 ,采用随机有限元法分析了随机变量对结构节点位移的影响 ,并应用可靠性基本理论对该结构系统进行结构可靠性分析。最后编制了相应的软件 ,计算了两个算例 。 展开更多
关键词 飞行器结构系统 空间梁板结构 随机有限元法 结构可靠性
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基于遗传算法的舰船舱段可靠性优化设计 被引量:2
9
作者 严心池 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期26-32,共7页
遗传算法在引入动态自适应策略和"免疫算子"之后,其收敛效率有了较大的提高。对于以可靠性作为约束的随机结构系统优化问题,以罚函数法为基础,构造了有效的约束与目标函数向适应值函数的映射公式。建立合理的安全余量,采用随... 遗传算法在引入动态自适应策略和"免疫算子"之后,其收敛效率有了较大的提高。对于以可靠性作为约束的随机结构系统优化问题,以罚函数法为基础,构造了有效的约束与目标函数向适应值函数的映射公式。建立合理的安全余量,采用随机有限元法处理结构分析中所涉及的有关参量的随机性,计算结构响应和敏度分析,并进行系统的可靠性计算。通过两种算法的结合,利用自适应免疫遗传算法、随机有限元法及可靠性的基本理论,建立了一套完整的基于遗传算法与随机有限元的结构系统可靠性优化设计方法。对舰船舱段结构梁系截面的优化计算结果表明,算法对多随机因素结构系统的可靠性优化具有良好的收敛效果。 展开更多
关键词 船舶 舰船工程 舰船舱段 可靠性优化 遗传算法 适应值函数 随机有限元
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岩体流–固耦合的Taylor展开随机有限元模拟 被引量:3
10
作者 何翔 冯夏庭 张东晓 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A01期2608-2612,共5页
采用等效连续介质模型,引入介质渗透系数张量与介质体积应变之间的函数关系式,建立能反映介质中孔隙压力与骨架变形非线性耦合作用的数学模型。视模型中的参数为随机变量,采用Taylor展开随机有限元法对该模型进行数值模拟,研究参数具有... 采用等效连续介质模型,引入介质渗透系数张量与介质体积应变之间的函数关系式,建立能反映介质中孔隙压力与骨架变形非线性耦合作用的数学模型。视模型中的参数为随机变量,采用Taylor展开随机有限元法对该模型进行数值模拟,研究参数具有随机性情况下耦合场中孔隙压力、有效应力、位移等场变量的随机分布特征及孔隙压力、位移等场变量对参数的灵敏度。数值算例可检验所提出方法的有效性。 展开更多
关键词 岩石力学 流-固耦合 非线性耦合 随机参数 随机有限元法
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基于遗传算法及神经网络的梁板结构可靠性优化设计 被引量:3
11
作者 朱永梅 李成涛 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第4期622-626,共5页
采用随机有限元法处理结构分析中所涉及的有关参数的随机性,建立梁板单元的安全余量,采用分枝限界法找出结构系统的主要失效模式,计算其可靠度并进行敏度分析。然后,以质量最小为目标函数,以可靠度大于设定值和设计变量满足一定条件为约... 采用随机有限元法处理结构分析中所涉及的有关参数的随机性,建立梁板单元的安全余量,采用分枝限界法找出结构系统的主要失效模式,计算其可靠度并进行敏度分析。然后,以质量最小为目标函数,以可靠度大于设定值和设计变量满足一定条件为约束,建立了梁板结构的优化模型,将遗传算法与神经网络相结合来求解建立的优化模型。通过两种算法的结合,利用随机有限元法的基本理论,建立了一套完整的基于可靠性的随机结构系统优化设计方法。通过算例对船舱段结构梁元截面及板元厚度的优化计算结果表明,该算法对多随机因素结构系统的可靠性优化具有良好的收敛效果,用时较少,为原来的60%。 展开更多
关键词 神经网络 遗传算法 可靠性优化 船舱段 随机有限元
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基于分解法的最大熵随机有限元法 被引量:1
12
作者 李金平 陈建军 +1 位作者 黄白 朱增青 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期99-104,共6页
提出了一种新的基于分解法的最大熵随机有限元方法,利用单变量分解将多维随机响应函数表述为单维随机响应函数的组合形式,从而将求解随机结构响应统计矩的多维积分表达式转化为单维积分式,对单维积分采用高斯-埃尔米特积分格式求解。在... 提出了一种新的基于分解法的最大熵随机有限元方法,利用单变量分解将多维随机响应函数表述为单维随机响应函数的组合形式,从而将求解随机结构响应统计矩的多维积分表达式转化为单维积分式,对单维积分采用高斯-埃尔米特积分格式求解。在获得结构响应的统计矩之后,利用最大熵原理求得结构响应的概率密度函数解析表达式。该法不涉及求导运算,对于非线性随机问题非常适用。算例结果表明,该方法具有较好的精度与计算效率。 展开更多
关键词 随机结构 分解法 最大熵原理 统计矩 Gauss-Hermite积分 随机有限元法
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Stochastic Finite Element Method for Mechanical Vibration Based on Conjugate Gradient(CG)
13
作者 MO Wen-hui 《International Journal of Plant Engineering and Management》 2008年第3期128-134,共7页
When material properties, geometry parameters and applied loads are assumed to be stochastic, the vibration equation of a system is transformed to static problem by using Newmark method. In order to improve the comput... When material properties, geometry parameters and applied loads are assumed to be stochastic, the vibration equation of a system is transformed to static problem by using Newmark method. In order to improve the computational efficiency and to save storage, the Conjugate Gradient (CG) method is presented. The CG is an effective method for solving a large system of linear equations and belongs to the method of iteration with rapid convergence and high precision. An example is given and calculated results are compared to validate the proposed methods. 展开更多
关键词 stochastic finite element methodsfem mechanical vibration conjugate gradient(CG)
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氯盐腐蚀下混凝土服役寿命的可靠度分析 被引量:1
14
作者 葛若东 洪斌 《混凝土》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期14-17,共4页
混凝土性能的随机性对混凝土结构的服役寿命有重要影响。在考虑混凝土的氯离子扩散系数和临界氯离子浓度的随机性基础上,利用摄动技术研究建立了混凝土中氯离子扩散分析的摄动随机有限元法,结合混凝土内钢筋锈蚀极限状态方程,建立氯盐... 混凝土性能的随机性对混凝土结构的服役寿命有重要影响。在考虑混凝土的氯离子扩散系数和临界氯离子浓度的随机性基础上,利用摄动技术研究建立了混凝土中氯离子扩散分析的摄动随机有限元法,结合混凝土内钢筋锈蚀极限状态方程,建立氯盐腐蚀环境下混凝土结构服役寿命分析的可靠度分析方法。通过算例分析,验证了本研究方法具有较高的计算精度和效率,同时分析了保护层厚度、扩散系数变异性等因素对氯离子扩散过程和混凝土服役寿命的影响。 展开更多
关键词 混凝土 氯离子 随机有限元 服役寿命 可靠度
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随机层状地质体的随机有限元模拟
15
作者 吴洪词 《贵州工业大学学报(自然科学版)》 CAS 1997年第1期1-5,共5页
采用随机有限元对由随机界面分开的两层土介质问题进行了模拟。通过Karhunen-Loeve展开与多项式混沌展开,处理了随机刚度矩阵的非线性,将问题转化为线性代数方程组求解。
关键词 地质体 随机有限元 岩土工程 土介质 层状地质体
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惯性载荷作用下的框架结构安全性研究
16
作者 张大千 张天侠 +1 位作者 赵维涛 张国胜 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第5期574-577,共4页
对飞行器、车辆的整体结构进行安全性分析时,考虑惯性载荷的计算模型显然更符合实际情况。笔者从结构可靠性分析的基本理论出发,提出了考虑动荷系数时,空间框架结构强度可靠性分析的方法,推导了梁板结构安全余量、惯性力和位移对随机变... 对飞行器、车辆的整体结构进行安全性分析时,考虑惯性载荷的计算模型显然更符合实际情况。笔者从结构可靠性分析的基本理论出发,提出了考虑动荷系数时,空间框架结构强度可靠性分析的方法,推导了梁板结构安全余量、惯性力和位移对随机变量灵敏度的计算公式。通过编制相应程序,用泰勒展开随机有限元设计验算点法研究了某客车车身结构的可靠性。算例表明:考虑惯性载荷的作用后,车身结构的失效概率有所增大,安全性降低,惯性力的影响不能忽略。 展开更多
关键词 动荷系数 框架结构 可靠性 灵敏度 随机有限元 强度
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金龙山Ⅱ区滑坡体的随机场有限元分析 被引量:3
17
作者 严春风 文海家 朱可善 《重庆建筑大学学报》 CSCD 1999年第2期57-62,共6页
通过对金龙山I区滑坡体进行了随机场有限元分析,得到了基于岩体Hoek-Brown经验强度准则随机概率模型、Mohr-Coulomb抗剪强度准则概率模型和Drucker-Prager准则概率模型的滑坡体的可靠度分布规律... 通过对金龙山I区滑坡体进行了随机场有限元分析,得到了基于岩体Hoek-Brown经验强度准则随机概率模型、Mohr-Coulomb抗剪强度准则概率模型和Drucker-Prager准则概率模型的滑坡体的可靠度分布规律;在此基础上对二滩水电站金龙山I区巨厚层滑坡体稳定性作了评价。 展开更多
关键词 节理岩体 随机场有限元 可靠度 滑坡体
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