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 153 毫秒
1.
针对随机结构在非平稳随机激励下的动力可靠性分析问题,提出了基于点估计法的随机结构动力可靠性分析方法.所提方法从随机结构的无条件动力可靠度公式出发,利用求解随机变量函数矩的点估计方法,导出随机结构无条件动力可靠度均值和方差的计算表达式.由于基于随机变量函数矩的点估计法具有较高的效率和精度,因而所提方法具有一定的工程意义.算例验证了该方法的可行性和合理性.  相似文献   

2.
提出了基于广义Lambda分布逼近的结构可靠度计算方法。首先利用功能函数抽样数据,估计功能函数的前4阶矩信息。通过点估计法获得功能函数概率密度函数广义Lambda分布近似表达式,并根据工程结构可靠性的定义计算结构失效概率,进行可靠性分析。数值算例表明,广义Lambda分布对各种经典分布曲线具有良好的适应性。通过两个工程算例与Monte-Carlo模拟结果进行对比,验证了所提可靠度计算方法的正确性和实用性。  相似文献   

3.
文章以随机激励的迟滞非线性系统为研究对象,研究阻尼参数对系统性能的影响.首先建立悬架迟滞非线性随机动力学模型;然后利用该模型计算系统的各阶矩,并利用Edgeworth展开式求解系统二维联合概率密度函数.由于迟滞非线性的存在使得矩方程不闭合,为此本文利用非高斯截断和累积量截断相结合的方法,将高阶矩写成低阶矩的函数,利用矩方程成功实现各阶矩的求解;最后以车身加速度和悬架动行程的线性加权作为目标函数,利用获得的概率密度函数求解目标函数,分析阻尼参数对目标函数的影响,并获得阻尼参数的最优值.  相似文献   

4.
本文指出,许多随机载荷,诸如大气紊流、地面强风中紊流、路面不平度及海洋波浪产生的随机载荷,均可模型化为拟平稳高斯随机过程或场。在这种随机载荷作用下,线性结构的应力响应是一个拟平稳高斯随机场,可用一个含慢变参数的空间—时间互谱密度函数与一个这些慢变参数的联合概率密度函数来描述。在此情形下,结构的疲劳寿命与首次超越破坏的时间的概率密度函数与可靠性函数可由平稳高斯随机载荷下的相应结果加权平均得到,其权函数为应力响应谱密度函数中的慢变参数的联合概率密度函数。这样,大大地简化了在一大类统计特性缓慢变化的非平稳随机载荷作用下的结构的寿命与可靠性估计问题。  相似文献   

5.
耦合Duffing-van der Pol系统的首次穿越问题   总被引:2,自引:0,他引:2  
徐伟  李伟  靳艳飞  赵俊锋 《力学学报》2005,37(5):620-626
利用拟不可积Hamilton系统随机平均法,研究了高斯白噪声激励下耦 合Duffing-van der Pol系统的首次穿越问题. 首先给出了条件可靠性函数满足的后向 Kolmogorov 方程以及首次穿越时间条件矩满足的广义Pontryagin方程. 然后根据 这两类偏微分方程的边界条件和初始条件,详细分析了在外激与参激共 同作用以及纯外激作用等情况下系统的可靠性与首次穿越时间的各阶矩. 最后以图表形式给 出了可靠性函数、首次穿越时间的概率密度以及平均首次穿越时间的数值结果.  相似文献   

6.
自复位结构作为一种新型的抗震结构模型受到广泛关注,但这类结构的随机振动问题是技术上的难点,而首次穿越失效作为结构可靠性分析的一个重要模型,则属于非线性随机振动研究中最为困难的问题之一。本文针对随机地震激励下旗帜型滞迟系统的首次穿越失效问题。将旗帜型自复位恢复力在广义谐波平衡技术下应用,近似为幅值相关的等效阻尼和等效刚度组合,从而推导出系统运动方程的等效系统;利用随机平均原理导出关于幅值的平均It?微分方程;采用有限差分法并结合适当的边界条件和初始条件,求解与上述方程对应的后向Kolmogorov(BK)方程,得到首次穿越时间的条件概率密度函数和条件可靠度函数。作为算例,分别讨论了两种随机地震激励模型作用时,系统参数对条件可靠性函数与首次穿越时间的条件概率密度函数的影响。另外,通过与对原方程的蒙特卡罗模拟数据的对比,验证了理论解的有效性。  相似文献   

7.
对随机高斯外激励作用下强非线性振动系统响应演变概率密度函数求解问题进行探讨.应用随机函数空间的正交分解理论,将由熵方法定义的指数形式概率密度函数表达式在随机泛函空间中展开,推导了展开级数所满足的FPK方程.运用加特金方法,将概率密度与系统状态向量共同表征的偏微分方程求解问题转化为求解逼近系数的一阶常微分方程组形式,使得问题求解成为可能.数值算例中研究了随机外激励作用下下一阶与二阶随机非线性系统响应概率密度函数求解问题,初步讨论了随机非线性系统响应概率密度函数的瞬态演化过程.  相似文献   

8.
张雷  吴勇军 《力学学报》2012,44(2):437-442,444,445,443,446
研究了谐和力与宽带噪声激励下二自由度强非线性Duffing-van derPol系统的首次穿越问题. 在外共振情形, 应用随机平均法将系统动力学方程化为关于振幅与角变量的Itô随机微分方程. 然后建立了系统的可靠性函数满足的后向Kolmogorov方程以及平均首次穿越时间满足的Pontryagin方程. 在一定的边界条件和初始条件下, 用有限差分法求解了这两个高维偏微分方程, 得到系统的条件可靠性函数、平均首次穿越时间以及平均首次穿越时间的条件概率密度. 讨论了不同参数对系统可靠性以及平均首次穿越时间的影响. 用Monte Carlo数值模拟验证了理论方法的有效性.  相似文献   

9.
Gauss白噪声外激下Rayleigh振子的平稳响应与首次穿越   总被引:1,自引:0,他引:1  
研究了Rayleigh振子在Gauss白噪声外激下的平稳响应和首次穿越。首先利用随机平均法给出了系统随机平均It^o微分方程,对平均方程的稳态概率密度做了数值分析;然后建立了条件可靠性函数的后向Kolmogorov方程及首次穿越时间条件矩的Pontragin方程;最后对三组不同的参数值分析了首次穿越的概率统计特性。  相似文献   

10.
针对工程实际中经常出现的多失效模式可靠性模型,建立了多失效模式下可靠性全局灵敏度分析的矩方法。在所选模型中,将四阶矩方法和Edgeworth级数展开式结合起来,有效地近似了多失效模式下响应功能函数的分布函数,为基本随机变量全局灵敏度分析中响应功能函数的条件概率密度和无条件概率密度函数的计算提供了一种简便高效的方法。算例结果显示了所选方法的合理性和可行性。  相似文献   

11.
A procedure for studying the first-passage failure of strongly non-linear oscillators with time-delayed feedback control under combined harmonic and wide-band noise excitations is proposed. First, the time-delayed feedback control forces are expressed approximately in terms of the system state variables without time delay. Then, the averaged Itô stochastic differential equations for the system are derived by using the stochastic averaging method. A backward Kolmogorov equation governing the conditional reliability function and a set of generalized Pontryagin equations governing the conditional moments of first-passage time are established. Finally, the conditional reliability function, the conditional probability density and moments of first-passage time are obtained by solving the backward Kolmogorov equation and generalized Pontryagin equations with suitable initial and boundary conditions. An example is worked out in detail to illustrate the proposed procedure. The effects of time delay in feedback control forces on the conditional reliability function, conditional probability density and moments of first-passage time are analyzed. The validity of the proposed method is confirmed by digital simulation.  相似文献   

12.
根据一般大气环境下锈蚀钢筋混凝土梁中的钢筋截面损失时变模型和抗剪、抗弯承载力退化模型,建立了考虑其随机性的极限状态方程。基于概率守恒原理分析得到满足该极限状态方程的概率密度演化方程,并引入吸收边界条件,提出了梁时变可靠度的计算方法。以受对称集中荷载的锈蚀钢筋混凝土简支梁为例,展示了目标函数的概率密度演化过程,并讨论了配置不同直径箍筋和不同厚度保护层时的时变可靠度。结果表明,在保证梁具有足够初始抗剪强度和抗弯强度的前提下,适当增大保护层厚度和箍筋直径(具有相同配箍率)能延缓混凝土构件力学性能的退化。通过和100万次蒙特卡洛模拟结果的对比可知,选用本文方法能在以付出较小计算代价的前提下,获得计算精度良好的分析结果。  相似文献   

13.
First-passage failure of strongly nonlinear oscillators under combined harmonic and real noise excitations is studied. The motion equation of the system is reduced to a set of averaged Itô stochastic differential equations by stochastic averaging in the case of resonance. Then, the backward Kolmogorov equation governing the conditional reliability function and a set of generalized Pontryagin equations governing the conditional moments of first-passage time are established. Finally, the conditional reliability function and the conditional probability density and mean first-passage time are obtained by solving the backward Kolmogorov equation and Pontryagin equation with suitable initial and boundary conditions. The procedure is applied to Duffing–van der Pol system in resonant case and the analytical results are verified by Monte Carlo simulation.  相似文献   

14.
The nonstationary probability densities of system response of a single-degree-of -freedom system with lightly nonlinear damping and strongly nonlinear stiffness subject to modulated white noise excitation are studied.Using the stochastic averaging method based on the generalized harmonic functions,the averaged Fokker-Planck-Kolmogorov equation governing the nonstationary probability density of the amplitude is derived. The solution of the equation is approximated by the series expansion in terms of a set...  相似文献   

15.
Zhu  W. Q.  Wu  Y. J. 《Nonlinear dynamics》2003,32(3):291-305
The first-passage time of Duffing oscillator under combined harmonic andwhite-noise excitations is studied. The equation of motion of the system is firstreduced to a set of averaged Itô stochastic differential equations by using thestochastic averaging method. Then, a backward Kolmogorov equation governing theconditional reliability function and a set of generalized Pontryagin equationsgoverning the conditional moments of first-passage time are established. Finally, theconditional reliability function, and the conditional probability density and momentsof first-passage time are obtained by solving the backward Kolmogorov equation andgeneralized Pontryagin equations with suitable initial and boundary conditions.Numerical results for two resonant cases with several sets of parameter values areobtained and the analytical results are verified by using those from digital simulation.  相似文献   

16.
基于概率密度演化方法的随机结构可靠度分析   总被引:5,自引:0,他引:5  
随机结构反应的概率密度演化方法能够给出随机荷载作用下随机结构反应的概率密度函数。在此基础上,根据给定的正常使用位移限值要求,直接进行积分给出了随机结构的正常使用可靠度及其失效概率。在实例分析中,与一类情况下的精确解答及基于反应正态分布假定的二阶矩方法分析结果进行了比较。研究表明:基于密度演化方法的随机结构可靠度分析具有很高的精度,而二阶矩方法的可靠度分析结果则往往具有一定的偏差,在失效概率较低时可能给出虚假的失效概率。  相似文献   

17.
考虑工程需求参数(EDP)的前四阶矩,提出基于最大熵可靠度理论的地震易损性分析方法。基于SAP2000建立钢筋混凝土框剪模型,选择最大层间位移角和最大层加速度衡量结构的联合性能极限状态,建立极限状态方程。不对EDP的分布进行人为假定,在不同峰值加速度(PGA)下计算两种EDP的前四阶矩,并作为约束条件,建立极限状态方程的最大熵概率密度函数,将多维积分转化为一维积分,通过最大熵二次四阶矩法计算失效概率,得到易损性曲线。采用基于对数正态分布假定的蒙特卡洛(MC)法进行对比,研究表明,基于最大熵法得到的易损性曲线与传统方法得到的易损性曲线基本重合,验证了本文所提方法的精度;通过最大熵概率密度函数简化积分,计算效率较高;在联合极限状态下,忽略不同EDP极限状态的相关性不利于工程安全。  相似文献   

18.
Zhu  W. Q.  Deng  M. L.  Huang  Z. L. 《Nonlinear dynamics》2003,33(2):189-207
The optimal bounded control of quasi-integrable Hamiltonian systems with wide-band random excitation for minimizing their first-passage failure is investigated. First, a stochastic averaging method for multi-degrees-of-freedom (MDOF) strongly nonlinear quasi-integrable Hamiltonian systems with wide-band stationary random excitations using generalized harmonic functions is proposed. Then, the dynamical programming equations and their associated boundary and final time conditions for the control problems of maximizinig reliability and maximizing mean first-passage time are formulated based on the averaged Itô equations by applying the dynamical programming principle. The optimal control law is derived from the dynamical programming equations and control constraints. The relationship between the dynamical programming equations and the backward Kolmogorov equation for the conditional reliability function and the Pontryagin equation for the conditional mean first-passage time of optimally controlled system is discussed. Finally, the conditional reliability function, the conditional probability density and mean of first-passage time of an optimally controlled system are obtained by solving the backward Kolmogorov equation and Pontryagin equation. The application of the proposed procedure and effectiveness of control strategy are illustrated with an example.  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