首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 125 毫秒
1.
具有隐式功能函数的复杂结构可靠度分析常采用响应面方法。对于功能函数非线性程度较高的结构可靠度分析的响应面迭代重构问题,由于一般响应面方法样本窗口过大,导致迭代分析精度难以提高。本文提出了响应面重构中样本窗口的确定原则,并建立了结构可靠度分析的缩减窗口序列响应面重构方法。多个数值试验表明:该方法迭代收敛迅速,计算精度较高...  相似文献   

2.
响应面法是解决隐式极限状态方程结构可靠度分析问题比较理想的方法,其关键问题是响应面函数的重构。根据响应面方法经验点集的小样本特点,利用支持向量机(SVM)对小样本数据良好的学习和泛化能力,用SVM重构结构响应面方程,建立了基于SVM的隐式极限状态方程结构可靠度分析的响应面方法。在此基础上,文中提出了改进SVM响应面方法,改进的方法充分利用每次有限元计算成果,大幅减少了有限元计算次数。算例表明本文方法具有很好的计算精度和计算效率。  相似文献   

3.
为改善传统卡尔曼滤波KF(Kalman filter)算法在过程噪声方差和测量噪声方差未知的情况下响应重构精度降低甚至发散的问题,提出了一种基于新息自适应卡尔曼滤波IAKF(innovation-based adaptive Kalman filter)算法的多类型响应重构方法。首先根据新息统计特性对卡尔曼滤波增益和状态估计误差协方差矩阵进行实时自适应调整;然后利用有限测点的加速度传感器的测量数据,结合模态法对结构各个位置的加速度、速度、位移以及应变进行响应重构;最后对起重机桁架和简支梁分别进行数值模拟和试验分析。结果表明,该方法能够有效地调整过程噪声方差并估计测量噪声方差,未测点的重构响应时程曲线与计算响应或测量响应时程曲线吻合良好。  相似文献   

4.
现代结构系统可靠性评估理论研究进展   总被引:22,自引:0,他引:22  
董聪  夏人伟 《力学进展》1995,25(4):537-548
简要介绍大型结构系统可靠性评估理论的发展概况,对各个时期有代表性的估算方法进行了比较系统的分析,重点阐述了复杂系统可靠性精确评估理论的整体框架,对近年来兴起的随机有限元法,直接MonteCarlo模拟法,响应面法和广义失效面及广义母体分布重构方法的应用前景作了粗略的预测。  相似文献   

5.
针对超声速机动飞行器舵面操纵动态响应问题,开展了相应的算法研究,建立了适用于模拟舵面与弹体相对运动及弹体气动力动态响应的非定常计算方法和局部动态网格变形技术. 以方形弹超声速绕流为例,验证了所提出的定常和非定常计算方法. 对方形弹舵面操纵的3种基本过程(脉冲、阶跃和谐波) 进行了数值模拟,获得了舵面操纵下导弹的俯仰运动对操纵的响应过程. 研究结果表明,快速的舵面操纵过程,甚至会导致导弹的俯仰运动失稳.  相似文献   

6.
在线性系统上进行非线性修改的响应模拟分析问题对结构的重设计是十分重要的,本文给出了此问题的数值模拟方法.文中以模态分析理论为基础导出了有关的非线性积分方程组,并给出了以数值积分为基本手段的迭代求解方法,本文给出的模拟技术还可用于模拟由一个线性系统和若干个非线性元件组成的非线性系统的响应问题,最后,文中给了本文理论的应用实例.  相似文献   

7.
直接从时滞微分方程求解控制律,对时滞线性系统振动主动控制的滑移模态方法进行了研究,并给出了控制具体实现过程。推导出的切换面和控制律表达式中,除了包含有当前的状态反馈外,还包含有前若干步控制的线性组合。算例结果显示,所提控制方法能够较好地控制系统的峰值响应。且能够保证控制系统的稳定性;若按无时滞控制设计对地滞系统进行振动控制,系统响应有可能出现发散。  相似文献   

8.
结构可靠度分析的响应面法及其Matlab实现   总被引:25,自引:0,他引:25  
对功能函数不能明确表达的问题进行可靠度分析,常采用响应面法。其中以求得验算点为目的迭代的二次多项式序列响应面法应用较为广泛,本文给出了该方法的Mattab源程序。提出了基于Mattab的插值响应面法和BP神经网络响应面法,介绍了其在Mattab环境下的实现方法,并进行了三种方法的对比分析。Mattab语言基本元素是矩阵,提供了各种矩阵的运算和操作,其中包含结构可靠度计算中常用的各种数值计算方法工具箱。采用Mattab语言构造响应面函数,进行结构可靠度计算,可充分发挥其矩阵运算功能及各种工具箱的作用,使编程效率大大提高,且语法简便,易于掌握。Mattab语言在可靠度计算中的应用,会对结构可靠性理论的推广使用起到积极推进作用。  相似文献   

9.
综合利用理论分析和数值测试手段,研究了非结构格心型有限体积离散中梯度重构算法的计算精度,分别给出了非结构算法中常用的基于Green-Gauss公式(GG方法)和基于Least squares方法(LSQ方法)的梯度重构方法达到至少一阶精度的条件。其中,GG方法在面积分低阶项不能互相抵消的情况下,要求面心插值精度达到至少二阶;而LSQ方法对于任意网格均能实现梯度重构一阶精度。在各向同性网格上的梯度重构精度数值测试验证了数学推导结论;进一步通过制造解方法量化无粘流动数值离散误差,结合网格收敛性测试研究了网格质量(网格点随机扰动、网格弯曲度和网格倾斜度等因素)以及网格类型(三角形和四边形)对无粘流动模拟精度的影响,验证了理论分析结论。  相似文献   

10.
采用实验研究、理论分析和有限元模拟相结合的方法,研究了横向爆炸载荷作用下薄壁圆管的动态响应。利用弹道冲击摆锤系统,对圆管在爆炸载荷下的动力响应进行了实验研究,分析了薄壁圆管的变形模式;基于地基梁模型,建立了横向爆炸载荷作用下圆管跨中挠度的理论模型,并进行了无量纲化;通过有限元模拟,分析了圆管的几何参数对其变形模式和跨中挠度的影响,并与理论结果进行了对比。研究结果表明:随着TNT药量增加圆管的变形区域和跨中挠度增大;圆管的长径比、厚度及爆炸载荷参数对圆管的变形模式有较大影响;理论预测、有限元模拟结果与实验结果吻合较好。  相似文献   

11.
在岩体工程等复杂系统的可靠性分析中, 得到极限状态方程的解析表达式往往是非常困难的。本文提出了采用响应面方法结合数值试验对其进行拟合, 求系统的可靠度, 并应用于某地下岩体空间围岩稳定的可靠性分析。  相似文献   

12.
王选  时元昆  杨博  程长征  龙凯 《力学学报》2023,55(5):1206-1216
传统结构由于缺少冗余,忽略了不确定性因素的影响,更容易受到局部刚度损失的影响,文章针对载荷不确定性下破损-安全结构的设计问题提出了一种有效的基于响应面的可靠性拓扑优化方法,以提高结构的安全性,确保结构在发生局部破损时仍能满足服役性能及可靠性要求.为此,建立了柔度概率约束下的结构体积比最小化的双循环可靠性拓扑优化模型,其中内层循环实施可靠性分析,外层循环实施拓扑优化.为了有效处理可靠性分析中响应函数关于随机变量的导数计算高成本问题,基于响应面方法建立了响应函数关于随机变量的显式表达式.详细推导了响应函数关于设计变量和随机变量的解析灵敏度列式,并采用移动渐近线方法(method of moving asymptotes, MMA)对优化问题进行求解.将基于响应面的可靠性拓扑优化方法与基于解析导数的方法作对比,并实施蒙特卡洛仿真验证了所提方法的有效性和优越性,讨论了随机载荷标准差对优化结果的影响.结果表明,本文方法可以有效设计满足指定可靠性水平的破损-安全结构,优化后结构可靠性指标的相对误差不超过1.3%,另外基于响应面的可靠性设计方法相对于基于解析导数的可靠性设计方法可节省约74%的可靠性...  相似文献   

13.
响应面法在结构参数灵敏度及可靠性分析中的应用   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用Box-Behnken 矩阵设计方法进行试验设计,并根据设计点的响应,利用最小二乘回归法建立响应面函数. 将响应面函数中参数的梯度信息与其分散程度结合,得到各参数的灵敏度系数,再归一化灵敏度系数得到概率灵敏度;将响应面模型与一次二阶矩法相结合计算结构的可靠度. 针对一个具体算例,分别采用基于响应面法与基于ANSYS 的Monte Carlo 法计算了结构的灵敏度及可靠度值,结果的一致性验证了该方法的有效性.  相似文献   

14.
The rapidly increasing technological importance of composite materials and composite structures is leading to the development of new, more advanced models of their actual response to mechanical and thermal loads. This in turn results in the development of new experimental and analytical methods for determination of the mechanical and thermal responses of such structures and materials to various loads. In this respect the reliability and the predictive power of various methods and techniques of stress analysis become very important since all the analytical, experimental and numerical methods used for the determination, prediction and optimization of the actual mechanical responses of composite structures and materials are based on the concepts of strain and stress. Because of the inherently three-dimensional stress and strain states in composite materials and structures and the wide use of viscoelastic polymers as the matrix and some reinforcing fiber materials, a more rigorous type of modelling than had been common in the past is needed of all the involved physical phenomena which influence the strain and stress states at the local and global levels. Also, a more rigorous analysis of practical consequences of the physical and mathematical simplifications is required to assure reliability and accuracy of various methods of stress analysis. The influence of the above-mentioned factors on the reliability and applicability of analytical and experimental procedures is illustrated by examples of actual material responses.Part 2 of this paper presents theories and techniques of three new methods of strain/stress analysis which have been developed on the basis of comprehensive physical models of involved phenomena: the isodyne, strain gradient and thermoelastic effect methods. Presented examples illustrate the efficacy of these methods.  相似文献   

15.
混凝土大坝抗震中的力学问题   总被引:2,自引:1,他引:1  
论述了我国混凝土大坝抗震安全性评价的工程背景和指导思想,着重于简介高拱坝体系特点的线性和非线性地震响应分析方法.讨论了混凝土大坝随机地震响应及其抗震可靠度评估方法.此外,还基于大坝混凝土全级配试件动力试验成果,通过三维细观力学分析,探讨了其动态破坏过程和机理及应用CT技术的验证。  相似文献   

16.
The characteristics and mechanism of unsteady aerodynamic heating of a transient hypersonic boundary layer caused by a sudden change in surface temperature are studied. The complete time history of wall heat flux is presented with both analytical and numerical approaches. With the analytical method, the unsteady compressible boundary layer equation is solved. In the neighborhood of the initial and final steady states, the transient responses can be expressed with a steady-state solution plus a perturbation series. By combining these two solutions, a complete solution in the entire time domain is achieved. In the region in which the analytical approach is applicable, numerical results are in good agreement with the analytical results, showing reliability of the methods. The result shows two distinct features of the unsteady response. In a short period just after a sudden increase in the wall temperature, the direction of the wall heat flux is reverted, and a new inflexion near the wall occurs in the profile of the thermal boundary layer. This is a typical unsteady characteristic. However, these unsteady responses only exist in a very short period in hypersonic flows, meaning that, in a long-term aerodynamic heating process considering only unsteady surface temperature, the unsteady characteristics of the flow can be ignored, and the traditional quasi-steady aerodynamic heating prediction methods are still valid.  相似文献   

17.
真实的地基土体-隧道系统中土体及结构性质往往沿线路纵向变化. 为考虑土体与结构沿纵向的变化特性, 提出了一种非饱和土-结构系统动力响应分析的多耦合周期性有限元法. 首先基于非饱和土的实用波动方程, 采用 Galerkin 法推导了单节点5个自由度的非饱和土ub-pl-pg格式有限元表达式, 相比于单节点9个自由度的ub-v-w格式有限元表达式, 节省了计算资源. 其次引入复拉伸函数, 构建完美匹配层边界单元截断无限域. 最后采用多周期性模拟结构沿纵向的变化特性, 引入自由波传播理论, 结合各周期性结构间的连续性条件, 实现纵向各周期性结构间的耦合. 通过与既有的2.5维有限元-完美匹配层法和波函数法的计算结果进行对比, 验证了本文方法的可靠性. 该方法与既有的解析、数值方法相比, 具有可高效考虑结构纵向变化特性的优点. 基于该方法, 以非饱和土-隧道-隔离桩系统为例, 讨论了隔离桩的减(隔)振效果, 结果表明: 与咬合桩相比, 考虑隔离桩桩间距后地表动力响应规律有所改变, 因此在进行地铁隧道系统振动响应预测时, 应考虑系统结构沿纵向的变化特性.   相似文献   

18.
一种概率-区间混合结构可靠性的高效计算方法   总被引:4,自引:1,他引:3  
针对既有概率变量又有区间变量的混合不确定问题,构造了一种高效的结构可靠性分析方法。该方法将传统概率可靠性分析中的响应面方法引入混合模型的可靠性分析中,通过Bucher设计与梯度投影相结合的方法建立线性响应面,并采用一有效的解耦方法求解基于响应面建立的近似混合可靠性问题,通过迭代实现响应面更精确地近似真实极限状态函数。最后,通过两个算例验证了该算法的有效性。  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号