工程结构强度可靠性研究

本文提出了一种结构强度可靠性分析的新方法,并研制了结构强度可靠度计算通用程序。该程序采用数值积分法和蒙特卡罗模拟法两种方法计算可靠度R,并可计算可靠度的置信下限。利用该程序对一个实例进行了计算。     

基于响应面和蒙特卡罗法结构位移可靠度

为了研究结构位移可靠度,以门式框架为例,利用MATLAB软件编制基于蒙特卡罗法、响应面法、响应面—蒙特卡罗法的计算程序,采用数值模拟方法对结构进行可靠度分析。得到结构的失效概率、可靠指标、结构最不利点水平位移的概率分布情况。计算结果表明:这几种方法计算结构的失效概率与文献[5]结果接近,但蒙特卡罗法的计算工作量大、时间最长,响应面法的计算时间最短。响应面—蒙特卡罗法、响应面—重要抽样蒙特卡罗法在较少样本的情况下可以达到较高的精度要求,且计算效率较高。本文基于MATLAB编制的可靠度模拟分析程序为复杂结构可靠度分析提供了参考。     

军用渡河桥梁结构可靠度评估

本文采用结构可靠度理论,通过对军用渡河桥梁结构的主要受力构件进行分析及对现行设计规范可靠度水平的校准计算,求出了各种受力构件的可靠指标β_0,提出了军用渡河桥梁结构目标可靠指标的建议值,并对影响可靠指标的主要因素进行了分析,提出了处理的建议。     

加速遗传算法在水工结构可靠度分析中的应用

基于可靠指标的几何含义,运用遗传算法的基本原理,将基于实数编码的加速遗传算法(RAGA)用于水工结构的可靠度计算.对优化模型进行改进,并编制了相应的C 程序,最后通过算例表明,RAGA在求解可靠度问题时具有良好的收敛性和高效性,适用于求解高次非线性和复杂的水工结构可靠度问题.     

钢筋混凝土框架发生局部破坏后抗震可靠度分析

采用结构的变形破坏准则,以基于不同抗震功能要求的结构最薄弱层间变形可靠指标作为参照指标,对钢筋混凝土框架结构发生局部破坏后的抗震可靠度进行了分析,并对不同的局部破坏模式进行了对比研究,以期找出对结构最不利的局部破坏模式,以及结构可以接受的局部破坏模式,从而为结构的抗震设计提供一些借鉴,另外,还提出了结构可靠度分析的近似简化方法。     

神经网络与响应面法相结合分析

响应面有限元的可靠度计算是采用有限元数值模拟来解决功能函数不能明确表示的结构可靠度计算问题的一类方法,对于大型复杂结构的可靠度分析有重要的意义.提出了基于BP神经网络与响应面法相结合的结构可靠度计算的几何分析方法,通过得出的可靠指标对一座既有桥梁进行了可靠性分析.数值试验表明,该方法建立的神经网络模型可以很好地拟合真实的极限状态函数,在既有桥梁可靠性分析中具有广阔的应用前景.     

大型高层建筑结构构件可靠度综合评估模型构建

由于不同因素对建筑结构构件可靠度的影响程度不同,导致直接对构件可靠度进行计算的准确性较低,为此,设计了一种大型高层建筑结构构件可靠度综合评估模型。将构件在规定时间和条件下对设计功能的完成概率作为建筑结构构建可靠度评价指标,根据不同完成情况之间互不相容的关系,将影响建筑结构构件可靠度的因素为随机变量,构件了建筑结构构件影响因素的联合概率密度函数,以各个因素各自对设计功能的完成概率之和实现对构件整体可靠度的评估。在建筑结构构件可靠度评估模型构建过程中,采用二阶弹性分析设计法计算可靠度评价指标的权重参数后,将其与评估指标进行融合,得到最终的评估模型。在实例分析结果中,设计模型对构件可靠度的评估结果与标准解之间的误差最大值为2.20%,最小值仅为0.10%,可靠度评估时间最高为11 ms,说明设计模型可以准确高效地对构件应用状态进行分析,为实际的建筑施工提供可靠的数据支撑。     

二维问题的随机界面元法

首次提出适用于求解续及不连续介质结构可靠度的同界面元法,建立了数学模型,导出了基本公式,研制了计算程序。在算例分析中,用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ法的模拟结果进行验证,实际计算表明本文提出了的方法是可靠而有效的,且适用于复杂结构可靠问题的求解。     

神经网络与响应面法相结合分析既有混凝土桥梁的可靠性

响应面有限元的可靠度计算是采用有限元数值模拟来解决功能函数不能明确表示的结构可靠度计算问题的一类方法,对于大型复杂结构的可靠度分析有重要的意义.提出了基于BP神经网络与响应面法相结合的结构可靠度计算的几何分析方法,通过得出的可靠指标对一座既有桥梁进行了可靠性分析.数值试验表明,该方法建立的神经网络模型可以很好地拟合真实的极限状态函数,在既有桥梁可靠性分析中具有广阔的应用前景.     

神经网络与响应面法相结合分析

响应面有限元的可靠度计算是采用有限元数值模拟来解决功能函数不能明确表示的结构可靠度计算问题的一类方法,对于大型复杂结构的可靠度分析有重要的意义．提出了基于BP神经网络与响应面法相结合的结构可靠度计算的几何分析方法,通过得出的可靠指标对一座既有桥梁进行了可靠性分析．数值试验表明,该方法建立的神经网络模型可以很好地拟合真实的极限状态函数,在既有桥梁可靠性分析中具有广阔的应用前景．     

GIS产品的模糊可靠性分析

运用可靠性工程理论与模糊集相结合来进行GIS产品的模糊可靠性分析,阐述了进行GIS产品的模糊可靠性分析的意义,结合可靠性工程理论和GIS的模糊不确定性提出了GIS产品模糊可靠性分析的几个基本概念,就GIS产品模糊可靠性分析需要考虑的因素进行了论证,提出了用模糊数的运算来进行GIS产品的可靠性分析,并给出了实例分析。     

基于GO法的电动静液作动器可靠性分析

采用与故障树分析(FTA)对比法,研究了电动静液作动器(EHA)系统基于GO法的可靠性分析与安全评估方法．阐述了GO法的具体分析步骤,构建了EHA系统的GO图模型,分别利用GO法和FTA法对EHA系统进行了可靠性定量分析,并将结果对比,验证了GO法在EHA系统可靠性分析和安全评价中的可用性与正确性．     

Reliability Analysis on Repairable System with Dual Input Closed-Loop Feedback Link Considering Shutdown Correlation Based on Goal Oriented Methodology

Goal oriented( GO) methodology is a kind of success oriented system reliability analysis method and has been used widely.The repairable system with dual input closed-loop feedback link( DICLFL) considering shutdown correlation didn't make reliability analysis accurately based on existing GO methodology. So, a reliability analysis method used to deal with DICLFL considering shutdown correlation is provided based on GO methodology.Firstly, a new operator, which is used to describe DICLFL considering shutdown correlation,whose number is 1,is created and named as Type 9C operator. And then,the formulas of type 9C operator are derived based on Markov process theory. Finally,the new method presented in this paper is adopted to conduct the reliability analysis of an electro-hydraulic servo speed control system. The analysis result is compared with those of Monte Carlo simulation and fault tree analysis( FTA). The comparison results show that this new reliability analysis method based on GO methodology is feasible and meaningful for reliability analysis of repairable systems with DICLFL considering shutdown correlation.Meantime,it will be useful for more other applications.     

Structural Reliability Modeling Based on Imprecise Probability Theory under Insufficient Data

Traditional structural reliability analysis methods adopt precise probabilities to quantify uncertainties and they are suitable for systems with sufficient statistical data.However,the problem of insufficient data is often encountered in practical engineering.Thus,structural reliability analysis methods under insufficient data have caught more and more attentions in recent years and a lot of nonprobabilistic reliability analysis methods are put forward to deal with the problem of insufficient data.Non-probabilistic structural reliability analysis methods based on fuzzy set,Dempster-Shafer theory,interval analysis and other theories have got a lot of achievements both in theoretical and practical aspects and they have been successfully applied in structural reliability analysis of largescale complex systems with small samples and few statistical data.In addition to non-probabilistic structural reliability analysis methods,structural reliability analysis based on imprecise probability theory is a new method proposed in recent years.Study on structural reliability analysis using imprecise probability theory is still at the start stage,thus the generalization of imprecise structural reliability model is very important.In this paper,the imprecise probability was developed as an effective way to handle uncertainties,the detailed procedures of imprecise structural reliability analysis was introduced,and several specific imprecise structural reliability models which are most effective for engineering systems were given.At last,an engineering example of a cantilever beam was given to illustrate the effectiveness of the method emphasized here.By comparing with interval structural reliability analysis,the result obtained from imprecise structural reliability model is a little conservative than the one resulted from interval structural reliability analysis for imprecise structural reliability analysis model considers that the probability of each value is taken from an interval.     

Recursive Algorithm Based Reliability Analysis of Multiphase Satellite Systems with Propagated Failures

Modern satellite systems are generally designed to fulfill multiphase-missions. Component /subsystem redundancies are commonly used to achieve high reliability and long life of modern satellite systems. These characteristics have leaded to a critical issue of reliability analysis of satellites that is how to deal with the reliability analysis with multiphase-missions and propagated failures of redundant components. Traditional methods based on the binary decision diagram( BDD) can hardly cope with these issues efficiently. Accordingly, a recursive algorithm method was introduced to facilitate the reliability analysis of satellites. This method was specified for the analysis of static fault tree and it was implemented by generating combination of component failures and carrying out a backward recursive algorithm. The effectiveness of the proposed method was demonstrated through the reliability analysis of a multiphase satellite system with propagated failures.The major advantage of the proposed method is that it does not need composition of BDD and its computational process is automated.     

基于最大可能点摄动法的相关系数可靠性灵敏度分析

讨论随机变量间相关系数在可靠性分析中的重要性和相关系数可靠性灵敏度问题.在可直接处理基本随机变量不相互独立问题的可靠性分析的最大可能点摄动法的基础上,进行了相关系数在可靠性分析中的重要性和相关系数的灵敏度分析.通过相关系数的可靠性灵敏度分析,得到了相关系数的改变对结构可靠性的影响.通过实例计算,说明文中方法在工程实际中的应用.为确定相关系数在可靠性分析中的重要性、对结构可靠性的影响以及影响程度提供分析方法,为统计分析工作以及可靠性设计提供有益的参考.     

土坡稳定可靠度指标分析

提出了一种适用于均质粘性土坡的定积分解法 ,用实用的优化方法计算土坡稳定的可靠度指标 ,并分析了土坡可靠度的一些规律。所用计算公式直接在基本变量空间求解 ,避免了求偏导数和正交变换工作。由于稳定分析时最危险滑弧事先并不知道 ,因此用优化方法求可靠度指标具有巨大优越性。利用 Excel中的规划求解器求解了安全系数和可靠度指标。     

事件树与故障树相结合的系统可靠性分析法

事件树分析和故障树分析都是系统可靠性分析方法，各有长短，相辅相成，互相结合可以取长补短和提高可靠性分析质量，本文提出了ＥＴＡ与ＦＴＡ结合的依据，方法，步骤与应用范围，并分析了ＳＮ１０－１０型断路器操作过程的可靠性，作为这种结合的示例。     

基于人工神经网络的航空轴承疲劳可靠性分析

提出一种人工智能方法进行航空轴承疲劳可靠性分析.通过二次多项式近似拟合温度场效应,建立热弹流润滑效应下航空轴承接触应力分析模型,同时考虑热弹流润滑效应、材料属性以及疲劳强度修正系数的随机性,结合应力-强度干涉理论,运用人工神经网络法完成疲劳可靠性分析,基于改进的一次二阶矩法完成可靠性灵敏度分析.数值算例表明,建立的可靠性分析模型能正确反映热弹流润滑效应对航空轴承接触疲劳的影响.与传统蒙特卡罗方法相比,提出的智能方法具有良好的全局搜索能力和高效的计算性能,并通过无交互方差分析滚动轴承疲劳试验对可靠性灵敏度分析结果进行了验证.     

基于模糊GO法的闭环民航运输机防滞刹车系统可靠性分析

对于结构复杂的闭环系统,使用传统FTA方法分析其可靠性较为繁琐。模糊GO法是一种基于GO法并得到改进的系统可靠性计算方法,相比较于FTA方法,模糊GO法更具有逻辑观念,能更精确的表示闭环系统可靠性的不确定性。以模糊GO法为分析基础,结合状态枚举法(以下简称枚举法),对某型闭环民航运输机防滞刹车系统进行可靠性计算,计算结果与FTA计算结果相比较,表明模糊GO法更适用于闭环系统的可靠性分析,为闭环系统可靠性分析提供一种新的思路。