基于神经网络的蒙特卡罗可靠性分析方法

在结构可靠性分析中,蒙特卡罗(MC)是最准确的方法,但是对大量样本点的精确计算限制了它在工程实际中的应用.为了减少分析次数,以BP(Back Propagation)神经网络技术为基础,提出了一种改进的MC方法(BP-MC).该方法通过进行实验设计(DOE)构建BP模型,以权重因子和到失效面的距离作为筛选准则,从MC样本点中筛选出失效面附近的点添加至训练集,重新训练BP模型直至满足收敛准则.随后以该BP模型识别样本点是否处于失效域,从而计算结构的失效概率.最后,以数学模型和加筋板极限强度可靠性计算为例,验证了BP-MC算法的准确与高效.     

基于双判据失效准则的结构可靠度计算方法

根据结构可靠指标的几何意义,建立了基于R6双判据失效准则下正态随机变量和非正态随机变量的结构可靠度计算的优化模型,并利用基于最优化原理的Monte Carlo法对其求解,无需对非线性功能函数作线性化近似处理,也减少了迭代次数,在概率断裂失效判据上进行改进,从而提高了结构可靠度的计算精度,扩大了其适用范围,为结构可靠度分析提供了一种思路.     

失效相关结构系统可靠性分析及近似求解

从分析相关程度对结构系统可靠度的影响入手,对失效相关结构系统可靠性的近似计算方法进行分析,提出了失效相关结构系统可靠度近似求解的新方法,对传统求解方法进行改进·在给定临界相关系数的基础上,按相关程度大小先后把各失效形式分成强相关、弱相关、中等相关3类·首先采用PNET法的有关原则对强相关失效形式进行聚类简化,提取主失效形式,再把各主失效形式分成弱相关和中等相关两类,分别采用不同的近似原则求解系统可靠度,有效地提高了结构系统可靠度求解的计算效率和计算精度·算例验证了方法的可行性和有效性·     

基于随机参数敏感性分析的焊接结构断裂失效概率估算

首先通过参数敏感性分析选定随机变量 ,再用蒙特卡洛法计算焊接结构断裂失效概率 ;又采用了对偶变量蒙特卡洛法、JC方法、蒙特卡洛方法计算焊接结构断裂失效概率 ,并比较和讨论了这些结果 .由计算结果可看出 ,进行敏感性指标分析后再进行蒙特卡洛法计算 ,既具有足够的精度 ,又可以节省大量的计算时间 .     

大型复杂结构体系可靠度分析的QR法

介绍了笔者提出的大型复杂结构体系可靠度分析的QR法,它是以结构塑性极限分析理论及样条离散化结合起来创立的,其中包含塑性极限荷载-QR法、最易失效机构-QR法及主要失效机构-QR法.主要失效机构-QR法只寻找结构体系的主要失效模式,避开了寻找结构体系全部失效模式,主要失效模式远少于结构体系实际存在的全部失效模式.最易失效模式-QR法只寻找一个最易失效模式,避开了寻找结构的多个主要失效模式.塑性极限荷载-QR法,只寻找塑性极限荷载,避开了寻找结构体系失效模式.这些方法都可以考虑非线性的影响.计算结果表明,利用这种方法分析复杂框架结构体系可靠,计算简便,满足精度要求.     

基于重要抽样法的热防护系统热可靠性评估方法

热防护系统的可靠性直接影响到高超飞行器的安全性和结构完整性。为提高热防护系统可靠性分析的效率,在之前研究的基础上提出了基于重要抽样(Importance Sampling,IS)的热可靠性评估方法,给出了该方法的具体实施流程和评价方法,有效解决蒙特卡洛法(Monte Carlo method,MC)对于低失效概率问题分析效率过低的问题。以典型的非烧蚀热防护系统为例,在考虑材料、几何尺寸不确定性的情况下进行了热可靠性分析,验证文中方法的有效性。计算结果表明,要得到同等置信度的失效概率结果,重要抽样法所需的抽样次数仅为传统蒙特卡洛法10%,大大提高了可靠性分析的效率。     

基于耦合概率法的空间杆系结构失效概率分析

结构失效概率的量化计算是预测结构剩余寿命的重要途径之一.以结构三阶耦合失效理论为基础,通过应力变化率法和杆件移除法相结合评价单元杆件失效模态的相关系数,建立了一种空间杆系结构失效概率计算的新方法.首先采用耦合概率法分析得到结构在不同子系统破坏模式下失效概率上界与下界的表达式,并与泰勒展开法进行验证比较分析.同时进行六角星型穹顶结构破坏实验,最后通过应力变化率法分析结构加载破坏全过程的杆件内力时程曲线,总结出六角星型穹顶结构破坏与耦合失效概率区间的变化规律.结果表明,耦合概率法能够很好地展示多子系统间的组合失效结果,将多维积分转化为一维积分,具有较高的计算精度的同时仍具有很好的适用性,可用于计算空间杆系结构失效概率区间,预测结构破坏模态并量化评价结构可靠性.     

考虑单根土钉失效的边坡土钉支护结构可靠度分析

用可靠度理论研究单根土钉的失效对边坡土钉支护结构的影响.采用3个水平间距建立结构可靠度计算分析模型.对各种失效模式导出相应的状态方程,借助MATLAB工具,应用验算点法计算出相应的可靠指标,并采用逐步等效平面法来计算结构串联体系的可靠指标.结合具体的工程实例进行分析,结果表明单根土钉失效对整个支护结构的影响是不容忽视的.     

疲劳与强度耦合下结构系统可靠性研究

本文首先建立了考虑疲劳载荷和静载荷同时作用下的结构系统可靠性分析模型.并针对在疲劳与强度耦合下的结构系统可靠性分析中,采用改进的分支限界法搜索主要失效模式存在计算量过于庞大的问题,提出一种基于增量时间法来判别系统主要失效模式.引入承损伤比和承力比两个参数,并以该阶段系统的时间增量最小为准则选取进入主要失效模式的单元,组合顺序失效元即可生成系统主要失效模式.该方法可为快速合理评估结构系统可靠性提供理论参考依据.     

钢筋混凝土框架结构动力倒塌分析方法研究

本文采用了"位移法"和"反力法"对失柱的混凝土框架结构进行线性与非线性动力倒塌分析,并把位移法与反力法的分析结果进行对比,两者吻合较好,同时采用线性动力与非线性动力计算方法分别对具有相同平面布置不同高度的框架结构进行连续倒塌模拟分析,得到不同失效时间失效点的位移时程曲线。分析结果表明:柱的失效时间对位移法和反力法线性动力分析结果影响较小,随着失效时间的增大,结构的动力效应趋于收敛;柱的失效时间对位移法和反力法非线性动力分析结果影响较大,但是随着失效时间的增加,结构的动力效应趋于收敛。     

MG系列采煤机牵引部主油泵的故障树分析

介绍了故障树分析的矩阵化方法 ,并应用此方法对MG系列采煤机牵引部主油泵进行了故障树分析和研究。     

甲基乙二醛诱导牙周膜成纤维细胞基因表达与分析

运用基因芯片研究甲基乙二醛诱导人牙周膜成纤维细胞基因表达谱的变化。原代培养人牙周膜成纤维细胞,诱导组以终质量浓度为0.1 g/L的甲基乙二醛刺激培养细胞,对照组不含甲基乙二醛。24 h后收获细胞,提取mRNA,逆转录cDNA时用Cy3和Cy5荧光染料标记,制备成cDNA探针,与表达谱芯片进行杂交、扫描和分析。芯片检测结果用实时定量聚合酶链反应验证和生物信息学分析。结果共有18条基因显著差异表达,其中上调基因有11条,下调基因有7条,差异性表达的基因按功能可分为程序性细胞死亡、信号转导、细胞因子、代谢酶类、载体蛋白和未知基因等。与程序性细胞死亡、信号转导和细胞因子相关基因的差异表达可能是甲基乙二醛通过线粒体信号通路,诱导人牙周膜成纤维程序性细胞死亡,破坏牙周组织增生,从而导致牙周病发生的机制。     

中国人重症肌无力的遗传易感性研究

重症肌无力与ＨＬＡⅡ类基因关联性在不同人种和民族中具有不同遗传易感性。为探讨中国人重症肌无力（ＭＧ）与ＨＬＡ－ＤＱ分子关联性，采用聚合酶链式反应—限制性片段长度多态性（ＰＣＲ－ＲＦＬＰ）方法，分析了５０例中国正常人及４９例重症肌无力患者的ＨＬＡ－ＤＱＡ１和－ＤＱＢ１座位的基因型。结果：共检出正常人ＤＱＡ１等位基因８种，ＤＱＢ１等位基因１０种，重症肌无力患者ＤＱＡ１等位基因８种，ＤＱＢ１等位基因９种。结果分析表明ＤＱＡ１＊０５０１与ＭＧ成负相关，ＤＱＢ１＊０３０２与ＭＧ成正相关。从基因水平首次用ＰＣＲ－ＲＦＬＰ方法得出中国人重症肌无力ＤＱ分子的易感基因型。     

分档电价和碳配额激励的含电动汽车微电网优化调度策略

在含电动汽车（Electric Vehicle,EV）微电网的调峰调度中,实施分时电价或实时电价引导EV参与调峰,会导致EV过度响应或响应疲惫现象。为此,本文提出了分档电价协同碳配额激励机制下的含电动汽车微电网博弈优化调度策略。建立了微电网与电动汽车的主从博弈优化调度模型,微电网主体以运行成本最小和极小化负荷均方差为优化目标,考虑新能源发电完全消纳,针对等效净负荷水平制定分档电价并和碳配额协同激励,引导电动汽车在新能源发电余缺时充放电的适度响应;电动汽车用户从体响应微电网激励优化电动汽车充放电行为使其成本最小。采用粒子群算法(particle swarm optimization, PSO)求解优化模型纳什均衡点,获得微电网侧最优分档电价和电动汽车调度策略的集合。通过仿真算例验证了所提方法的有效性。     

MG1432B结构系统实用模态试验方法研究

本文针对MG1432B模拟实际工况进行了非接触式单点相对激振和多点拾振动态测试的研究。结果表明,该试验方法较准确地揭示了影响机床加上性能的动力学本质,从而为机床结构系统的模态分析和动特性修改提供了准确、可靠的试验参数。具有较好的工程应用价值。     

电子电器产品系统级失效分析

为了对电子电器产品的失效进行系统的失效分析,以改进电子电器产品的生产工艺,提高电子电器产品的可靠性,促进社会工业和经济的快速发展。对电子电器产品系统级失效分析方法进行了系统化总结,以提供一种适用于多种电子电器产品失效的分析方法。     

基于随机有限元法大跨度斜拉桥体系可靠度分析

大跨度斜拉桥由于存在众多不同的失效模式,导致其体系可靠度分析比较困难。但在众多失效模式中,仅有主要的失效模式对整个结构系统的失效概率起决定性作用。β约界法是体系可靠度分析中一种简单而精确的用于搜索主要失效模拟的方法。在β约界法搜索失效模式的过程中,需计算各个单元的可靠度指标。基于有限元的可靠度分析方法是一种高效和精确的可靠度计算方法,用该法研究了一座大跨度斜拉桥的体系可靠度问题。分析结果表明索的失效在整个斜拉桥的失效中起关键作用。     

块裂层状岩质边坡稳定性极限分析上限解

采用室内模型试验仿真构造了顺层和反倾斜块裂层状岩质边坡,分别定性地确定了可能出现的两种类型边坡的破坏模式,并根据实际工程中可能出现的边坡破坏特征,进一步拓展了这两种类型边坡的破坏模式,使其更具有普遍性.然后根据极限分析上限法基本原理,对室内模型试验结果进行分析求解,验证了极限分析上限法在该类型边坡稳定性分析中的适用性,并使极限分析上限法演绎到普遍破坏模式中.这进一步拓展了极限分析法的应用范围,为块裂层状岩质边坡稳定性分析提供了一种有效的分析手段.     

制造网格安全研究综述与展望

阐述了制造网格安全的基本概念和相关知识,给出了一种安全体系结构,并分析了当前典型的制造网格安全技术,提出了制造网格安全中存在的问题,指出了未来制造网格安全研究的主要方向,为制造网格的应用研究提供了参考．     

RFPA边坡稳定性分析方法及其应用

阐述了RFPA边坡稳定性分析方法的基本原理，该方法以有限元方法作为应力分析工具，以RFPA破坏过程分析方法进行边坡结构随强度劣化而呈现出的失稳过程的处理，以最大的基元破坏数和滑动面连通状态作为边坡失稳的联合判据，进而自动搜索得到边坡的滑动面，并求得相应的安全系数．以两个边坡工程为例，进行了RFPA边坡稳定性分析方法的应用分析，计算分析结果初步证明了RFPA边坡稳定性分析方法的合理性和有效性．