小失效概率和多失效模式相关的结构可靠性分析方法

本文针对结构可靠性问题中普遍存在的小失效概率和多种失效模式的情形,提出一种联合多维响应高斯过程模型(Multiple Response Gaussian Process,MRGP)和子集模拟(Subset Simulation,SS)的结构可靠性分析新方法MRGP-SS.针对结构功能函数难以获取显式表达式及多种失效模式之间可能存在相关性的问题,采用MRGP模型构建多失效模式下功能函数的代理模型,并结合主动学习策略,对代理模型进行更新迭代,直至满足一定精度条件.针对小失效概率导致构建功能函数代理模型效率低的问题,采用SS方法来评估结构的失效概率,从而获得更小的变异系数,以提升MRGP构建代理模型的效率.将提出的MRGP-SS方法应用到案例分析中,并结合蒙特卡洛仿真,验证了本文方法的有效性.     

结构失效模式的快速识别方法

提出了一种延性结构失效模式的快速识别方法;讨论了结构局部刚度对系统可靠性的影响;采用截断枚举法,考虑了奶状态方程间的统计相关性,从每级彀的许多失效序列的构成形式上进行分析,快速识别出主要失效模式,大大减少了计算量,可分析大型结构的可靠性。     

考虑多种失效模式的锈蚀钢混构件失效概率研究

针对由氯离子侵蚀引起的锈蚀钢混构件的抗力退化及可靠度变化问题,基于考虑扩散系数分段衰减的混凝土中氯离子浓度的计算模型,首先建立了钢筋锈蚀起始时间Tc和动态直径D(t)的计算模型,然后对考虑多种失效模式情况下的构件失效概率进行了分析。     

微加速度计多失效模式可靠性分析

以梳齿式电容微加速度计为研究对象,开展考虑刚度失效、黏附失效等多个失效模式共同作用下的可靠性分析。首先,建立表征各失效模式的数学模型;并利用结构可靠度方法进行各失效模式的可靠性分析。然后,进行各失效模式的相关性分析,获得相关系数矩阵。最后,以各失效模式可靠性结果和相关系数矩阵为输入,建立微加速度计多失效模式可靠性分析模型;并进行相应的可靠性分析。一方面给出了微加速度计的可靠度,用于判别微加速计是否满足可靠度要求;另一方面给出了微加速度计各失效模式和各随机变量的量化的重要度排序,用于确定具有针对性的可靠性提高措施。     

基于证据理论的结构失效概率计算方法

提出了一种基于证据理论的失效概率P_f计算方法.对于具有n个随机影响因素的工程结构,定义结构失效的命题为F.把每个随机变量的样本空间等分成有限个子区间,确定每个子区间的基本可信度分配（BPA）.用Dempster法则对n个随机因素的BPA进行合成,然后求得F的信度Bel（F）和似真度Pl（F）.用Bel（F）和Pl（F）的平均值作为失效概率P_f的近似估计.数值验证表明,用该方法计算P_f可达到满意的精度.用所提出的方法计算四方形混凝土基础的失效概率,计算结果验证了该方法的正确性和有效性.     

水下隔离系统失效概率计算研究

安装水下隔离（SSIS）系统可以有效地降低海洋平台因泄露引发的火灾爆炸后果,但是如果水下隔离系统在海洋平台出现事故时失效,则会带来更加严重的后果．因此有必要对水下隔离系统的可靠性进行评估．文中应用事故树分析法并根据数据库查得的基本事件失效概率对水下隔离系统3种典型装配形式的失效概率进行定量计算,根据失效概率比较每种装配形式的优缺点,并为评估水下隔离系统的可靠性评估提供依据．     

无失效数据的失效概率的E-Bayes估计

提出了参数的一种新估计方法--E-Bayes估计法.在无失效数据情形下,给出了失效概率的E-Bayes估计的定义,在此基础上给出了失效概率的E-Bayes估计.     

用引入模糊示性函数的蒙特卡洛方法计算结构的失效概率

提出结构的失效除了具有随机性还应具有模糊性的观点,阐明了用模糊示性函数的蒙特卡洛方法计算失效概率的基本原理,从而将各种极限状态统一起来,并使计算所得的失效概率更接近于实际．示例表明,本文方法是完全可行的．     

考虑失效模式相关性的机械系统可靠性分析

考虑失效模式相关性对机械系统可靠性的影响,提出了一种基于FORM(first order reliability methods)近似的系统可靠性分析方法及其实施流程.采用FORM计算系统各失效模式的可靠度和灵敏度,在此基础上,获得用于衡量失效模式相关性的相关系数矩阵.将系统可靠性模型求解转化为多维正态积分计算,进而采用高效的近似方法获得系统可靠度.给出失效模式灵敏度和随机变量灵敏度的定义及其相应的计算方法.算例结果表明:该方法能够获得较为准确的系统可靠度,且具有较高的计算效率,能够有效识别关键失效模式和随机影响因素.     

结构模糊失效概率的可能性分析

模糊性和随机性是不同的两类不确定性，其产生机理和物理意义均有一定差异。文中基于可能性理论，提出了同时含随机变量和模糊变量时结构的可靠性计算模型。该模型可给出结构模糊失效概率的可能性分布，可更客观、真空地反映结构的实际安全状况。实例计算说明了文中方法的应用。     

不完全概率信息条件下机械系统可靠性优化设计

基于多失效模式机械系统可靠性设计方法和优化设计理论,研究了不完全概率信息条件下多失效模式机械系统可靠性优化设计问题,建立了不完全概率信息条件下多失效模式机械系统可靠性优化设计方法的数学模型,提出了相应的计算方法.数值算例表明该方法是一种非常实用、有效的数值方法.     

机械零件相关失效可靠度计算的二重积分模型

假设机械零部件同时发生3种或更多种失效模式的事件为极小概率事件,用线性回归法得到不同失效模式下极限状态函数之间的关系,建立相关失效模式下可靠度的二重积分模型.如果极限状态函数之间呈现平方、立方、指数函数等关系时,可以先经过线性变换后再应用该模型.用二重积分模型计算了销钉在相关失效模式下的可靠度,并用Monte Carlo等方法进行了验证.算例表明该相关失效模式下的可靠度计算模型是正确的.     

多种失效形式时机械零件的可靠度计算

讨论了在n个不失效判据中随机变量存在相关的条件下机械零件的可靠度计算问题,给出了相应的机械零件可靠度计算公式。计算结果表明:具有多种失效形式时机械零件的可靠度随相关系数的增大而增大。同时,给出了可靠度计算的几种方法。     

机械零件相关失效可靠度及灵敏度计算的Monte Carlo方法

机械零部件可能发生多种失效模式,而且各个失效模式往往不是相互独立的.用理论方法计算相关失效模式下的可靠度需要做出一些假设或简化,可能带来较大的误差,失效模式的相关性使可靠性灵敏度的计算更加困难.根据灵敏度和偏导数的定义,提出了多种失效模式下可靠性灵敏度的数学模型,并用Monte Carb方法实现求解,探讨了如何获取合理...     

甲板板格屈曲破坏下船体梁的可靠性计算

用结构可靠性理论来分析船体结构破坏是造船理论的又一发展,有着重要的意义。本文论述了由于甲板板格屈曲破坏而导致船体梁最终溃折的破坏方式,对用扶强材加强的板格在平面内压力作用下的三种失效模式以及相应的船体梁极限弯矩作了均值和变异的分析。本文还对构件尺寸、材料特性以及焊接残余应力等因素对板格和船体梁的影响,作了敏感性分析。本文分别以屈服和屈曲作为失效模式计算了两艘实船的失效概率。研究结果表明,在船体梁破坏中板格屈曲比屈服更易发生,这对我们令后进行船体结构系统分析有一定的参考价值。     

多失效模式混联生产线生产率估算

针对存在多失效模式的混联生产线生产率估算问题,综合考虑机器的时间相关失效(TDF)和操作相关失效(ODF),分析了机器正常加工、TDF、ODF和TDFODF四种状态,建立了各状态间转移关系.基于连续时间马尔可夫链模型,以两工作站单缓冲区生产单元为基础,结合生产线近似分解法及并行机器等效法,提出了一种多失效模式下混联生产线生产率估算方法.最后,通过多个算例的仿真对比及某生产线实例,验证了本文方法的准确性与高效性.     

不同破坏模式的钢筋混凝土框架节点动力性能比较

实际震害及大量的节点实验均表明,钢筋混凝土框架节点在地震等水平荷载作用下有多种破坏模式,且多数节点破坏为脆性破坏.为深入了解节点不同破坏模式的抗震性能差异,以Tsonos实验模型及一工程震害实例为基础,采用ANSYS软件中的civilFEM模块模拟4个不同破坏模式的边柱节点在低周往复荷载下的破坏过程,比较分析不同破坏模式下的节点强度、变形及耗能能力的差异.结果表明：发生不同破坏模式的节点的耗能能力差别很大,节点耗能能力与强度无关联;节点延性设计目标或节点失效模式控制可以通过控制节点破坏模式分化参数来实现.