简化的机械结构可靠性蒙特卡洛随机边界元法研究

利用随机边界元法来确定机械结构应力分布参数，结合蒙特卡洛方法解决多种随机分布综合作用，本文提出了一种用于机械结构可靠性研究的简化的蒙特卡洛可靠性随机边界元法。该叶有效地降低了重复结构分析次数，适用于快速估算复杂结构多种强度和应力分布的结构可靠度。     

中厚板统计分析的随机边界元法

本文建立了分析含随机材料参数并具厚度不均匀性的中厚板问题的随机边界元法,基于Taylor级数展开技术,分析和到广义位移的均值和一阶偏差的积分方程,其中将材料参数的随机性和厚度的不均匀性作为等效荷载处理,从而得到广义边界位移或面力的均值和协方差,并进一步求出部点广义位移和内力的均值和协方差,最后用本文方法计算了两个数例,并对所得结果进行了分析,探讨。     

平面结构可靠性预测的随机边界元逆分析法

在结构可靠性计算的随机边界元理论和逆分析法基础上,用随机边界元方程结合改进的卡尔曼滤波算法来预测结构的可靠性,提出了用于平面机械结构可靠性预测的边界元逆分析法理论;并将方法应用于同时存在未知缺陷和随机边界载荷模型,进行了结构可靠性预测,在识别缺陷的同时预测出随机边界载荷的分布参数及结构体上各点的结构可靠度指标,给出了平面结构模型的数值示例。     

抗震结构的模糊随机反应及模糊可靠性分析

本文研究抗震结构模糊随机反应的计算方法,合理地考虑了地震作用的随机性及地震烈度、场地土分类和破坏界限内可靠性分析方法。     

概率断裂分析的随机边界元法

应用随机边界元法分析材料弹性常数的随机性和裂纹面随机性对应力强度因子的影响。文中首先简介了随机边界元法，给出了具有随机材料或几何参数的弹性体的边界位移或面力的协方差，进而给出了材料参数和裂纹面随机时应力强度因子均值和方差的计算公式。算例中详细讨论了杨氏模量、泊松比及裂纹面的随机性对应力强度因子的影响。     

随机边界元法在薄板可靠性分析中的应用

本文利用Taylor级数展开，将结构的材料随机性化为一个等效随机外载荷来处理，从而利用相应同一结构确定性问题的基本解，分别建立关于响应的均值和偏差的边界积分方程；结合一阶二次矩法，应用随机边界元法分析了材料弹性常数的随机性和薄板厚度不均匀性对薄板结构可靠性的影响，对计算结果分析看出；（1）对于同一种单元划分和同一相关长度，可靠性指数保持了对具体相关模式的少敏感性；（2）对于同一种单元划分和同一相关模式，可靠性指数随相关长度的增大而减小。     

二维弹性接触问题中随机边界元法与可靠性分析

发展了二维弹性接触问题中的随机边界元法，推导并建立了相应的随机边界元基本方程，并将所发展的方法用于静强度的可靠性分析，讨论了其数值解技术。通过算例分析表明，本文发展的方法是可行的。     

二维弹性随机边界元与可靠性分析

本文利用对随机变量求偏导数的方法，推导了二维弹性随机边界积分方程及其相应的公式，考虑了随机边界条件、材料性能参数随机量以及几何尺寸随机因素等。本文还将所发展的方法用于结构静强度的可靠性分析。算例分析表明，本文数值结果与ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟和理论解相比是十分满意的。     

二维性随机边界元与可靠性分析

本文利用对随机变量求偏导数的方法，推导了二维性随机边界积分方程及其相应的公式，考虑了随机边界条件、材料性能参数随机量以及几何尺寸随机因素等。本文还将所发展的方法用于结构静强度的可靠性分析。算例分析表明，本文数值结果与ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟和理论解相比是十分满意的。     

形状不确定性结构动特性分析的随机边界元法

1 引言结构元件的形状具有不确定性,这种不确定性可能是由于制造过程中的加工误差或装配误差,也可能由于结构在工作时的磨损等其它原因.人们有必要寻求一种方法来估计这种由于形状的不确定性而产生的结构响应及固有特性的误差.决定结构性能的参数基本上     

Stochastic boundary element method in elasticity

The stochastic boundary element method is developed to analyze elasticity problems with random material and/or geometrical parameters and randomly perturbed boundaries. Based on the first-order Taylor series expansion, the boundary integration equations concerning the mean and deviation of the displacements are derived, respectively. It is found that the randomness of material parameters is equivalent to a random body force, so the mean and covariance matrices of unknown boundary displacements and tractions can be obtained. Furthermore, the mean and covariance of displacements and stresses at inner points can also be obtained. Numerical examples show that the proposed stochastic boundary element method gives satisfactory solutions, as compared with those obtained by theoretical analysis or other numerical methods. The project supported by the National Natural Science Foundation of China and the State Education Commission Foundation of China     

Stochastic boundary element method for reliability analysis of plate and beams composite structures

I.IntroductionTheengineeringstructuresareoftells,'1>:'rectcdtotheactionofthestochasticloadingthatvarieswiththetime,forexample,theengineeringstructuresactedonbytheearthquake,theoceanstructuresactedonbydynamicpressure,andthevehiclesofthetransportationinflue…     

Reliability of elasto-plastic structure using finite element method

A solution of probabilistic FEM for elastic-plastic materials is presented based on the incremental theory of plasticity and a modified initial stress method. The formulations are deduced through a direct differentiation scheme. Partial differentiation of displacement, stress and the performance function can be iteratively performed with the computation of the mean values of displacement and stress. The presented method enjoys the efficiency of both the perturbation method and the finite difference method, but avoids the approximation during the partial differentiation calculation. In order to improve the efficiency, the adjoint vector method is introduced to calculate the differentiation of stress and displacement with respect to random variables. In addition, a time-saving computational method for reliability index of elastic-plastic materials is suggested based upon the advanced First Order Second Moment (FOSM) and by the usage of Taylor expansion for displacement. The suggested method is also applicable to 3-D cases. The project supported by the Research Grant Council of Hong Kong (HKUST 722196E, 6039197E), the National Natural Science Foundation of China(59809003) and the Foundation of University Key Teacher by the Chinese Ministry of Education     

弯曲梁随机刚度有限元法

弯曲梁的随机材料参数和随机几何参数可结合为一个随机参数-弯曲刚度。以位移的均值和协方差函数的变分原理为基础,根据基本方程推导出具有随机刚度的静定弯曲梁的有限元法。这种方法不再采用摄动技术,可直接建立位移的均值和协方差函数。     

A boundary element method for small-amplitude viscous fluid sloshing in couple with structural vibration

A boundary element method is presented for the coupled motion analysis of structural vibration with small-amplitude fluid sloshing in two-dimensional space. The linearized Navier-Stokes equations are considered in frequency domain and transformed into boundary integral equations. An appropriate fundamental solution for the Helmholtz equation with pure imaginary constant is found. The condition of zero-stress is imposed on the free surface, and non-slip condition of fluid particles is imposed on the walls of the container. For rigid motion models, the expressions for added mass and added damping to the structural motion equations are obtained. Some typical numerical examples are presented.     

粘弹性随机分析的虚功原理及随机有限元

利用增量法处理粘弹性本构关系中的遗传积分，将粘弹性材料的随机性、结构几何形状的随机性、外载荷的随机性引入虚功方程，应用摄动方法，研究了粘弹性随机分析的虚功原理和粘弹性随机有限元。研究发现，尽管粘弹性本构关系具有时间相依性，其随机摄动格式并不存在“长期项”的影响，算例表明，应用该方法进行粘弹性结构的随机模拟，计算效率较高、精度较高。     

A method of solving the fuzzy finite element equations in monosource fuzzy numbers

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｒｅｈａｖｅｂｅｅｎｍａｎｙｒｅｓｅａｒｃｈｐａｐｅｒｓａｂｏｕｔｔｈｅｆｕｚｚｙｓｔｏｃｈａｓｔｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅ[1～ 3],ａｎｄｆｕｚｚｉｎｅｓｓａｎｄｒａｎｄｏｍｎｅｓｓａｒｅｔｗｏｉｍｐｏｒｔａｎｔｆａｃｔｏｒｓｉｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ .Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｒｕｌｅｓｏｆｆｕｚｚｙｎｕｍｂｅｒｓａｎｄｉｎｔｅｒｖａｌｎｕｍｂｅｒｓ,ｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｕｎｄｅｒｆｕｚｚｙａｎｄｒａｎｄｏｍｆａｃｔｏｒｓｃａｎｂｅｔｒａｎｓｐｏｓｅｄｉ…     

求解位势问题的虚边界元法

本文提出了求解位势问题的虚边界元法，建立了位势问题的虚边界元的离散方程式，推导了离散化求系数的积分解析式。该方法与传统边界元法相比具有不存在奇异积分和边界附近精度较高等优点，可用来计算真空静电场、稳定温度场、流体绕流、介质中的渗流等各类位势问题。大量算例均获得了满意的结果。     

随机结构有限元分析的递推求解方法

提出了一种新的谱随机有限元分析方法——递推求解方法。该方法将随机结构的随机响应表示成非正交多项式展式,建立了和摄动法类似的一系列确定的递推方程,并通过确定性有限元方法对这些递推方程进行静力问题求解。算例表明,当随机量出现较大涨落时,计算结果相对于传统摄动法有不小的改进。