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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 148 毫秒
1.
论基于概率模型的结构可靠性优化设计   总被引:5,自引:1,他引:5       下载免费PDF全文
结构优化设计的目标是实现可能的最优设计。而结构设计受控于材料特性、几何参数、作用载荷及失效条件等诸多因素。这些因素通常存在不可避免的不确定性。为了实现安全性和经济性之间的协调和平衡,能合理处理各种不确定性的结构可靠性方法和先进的优化设计技术的结合成为人们的一种自然的选择。基于可靠性的结构优化设计,可在结构安全性和经济性之间达到最佳平衡。因而成为设计者所追求的最高目标。文中简要介绍和论述基于概率可靠性的结构优化设计技术的主要内容、方法及其相关问题的研究概况。  相似文献   

2.
传统的结构拓扑优化分析和设计都是基于特定参数确定性的物理模型。然而,在实际的结构设计中存在着广泛的不确定性,这种不确定性严重影响结构的物理性能。文中基于多椭球凸模型的非概率可靠性来量化结构参数的变化,研究存在不确定但有界的参数的连续体结构的拓扑优化问题。首先,建立变量具区间不确定性的可靠性拓扑优化模型,以结构设计区域质量最小为目标函数;然后,根据可靠性指标的几何意义,应用非概率模型寻求满足目标可靠性指标约束的设计点;在此基础上,应用区间Chebyshev零点多项式逼近归一化随机变量的真实极限状态函数,并利用单环可靠性算法计算相应目标可靠性指标下的最佳设计点值,从而使得非概率可靠性优化问题可以转化为确定性优化问题。两个数值例子说明了方法的有效性。结果表明,与确定性的结构拓扑优化设计相比,考虑变量随机性的可靠性拓扑优化能够获得更加可靠的拓扑结构。  相似文献   

3.
提出了在概率和非概率两类不确定性量同时存在条件下的最轻结构设计方法,描述了两种可行鲁棒性实现策略,讨论了其优缺点.所提方法应用于一个桁架结构的最轻设计,视材料弹性模量、杆元截面积为概率型变量,载荷为非概率型变量.计算结果表明,随着不确定性量波动变化程度的增加,结构质量亦增加,增加的材料是用于提高结构物抵抗不确定性参数波动变化的能力的.  相似文献   

4.
具有动应力、动位移可靠性约束的结构优化设计   总被引:2,自引:0,他引:2  
戴君 《太原理工大学学报》2001,32(3):284-286,292
讨论了随机参数结构在微机荷载激励下的优化设计问题,建立了具有动应力、动位移可靠性约束和设计变量上、下限约束的工程结构优化数学模型,并将可靠性约束等束显示化为常规约束,优化中采用复合形法求解。算例表明了文中建立的优化模型和提出的求解方法的正确性与可行性。  相似文献   

5.
基于可靠性约束的热固耦合结构拓扑优化   总被引:1,自引:1,他引:0  
考虑结构的物理参数、几何尺寸和载荷环境的不确定性,尤其是温度场的不稳定性,对热固耦合结构进行基于可靠性约束的拓扑优化设计.首先采用一次二阶矩法得到可靠性指标,并用可靠性指标反映参数不确定性的影响.然后分别以结构柔度最小化和机构输出位移最大化为目标函数,以可靠性指标为约束条件,建立了热固耦合拓扑优化数学模型.最后将伴随矩...  相似文献   

6.
针对不确定性往往成为结构设计和可靠性分析的关键因素,并左右设计决策,在结构优化设计中考虑物理参数、几何尺寸和外荷载的不确定性,将其视为随机变数,提出了一种基于微分演化算法的求解不确定性问题的结构可靠性优化设计方法.以节点坐标和杆件截面面积为设计变量,结构重量极小化为目标函数,建立了基于可靠度约束的桁架形状优化数学模型,并对典型桁架进行形状优化,分析了不同可靠度指标和变异系数对优化结果的影响.结果表明:该分析方法能够充分发挥微分演化算法的优势,可以有效地进行基于可靠度的桁架结构形状优化设计.  相似文献   

7.
针对不确定性结构的非概率可靠性优化问题,提出一种基于模拟退火粒子群算法和差分进化算法(SAPSODE混合算法)的结构非概率可靠性优化设计方法。考虑结构非概率可靠性指标约束,建立最小化结构体积为目标的优化模型。为了提高结构非概率可靠性优化问题的计算精度和效率,采用基于认知经验进化的SAPSO-DE混合算法进行非概率可靠性优化设计。研究结果表明:基于SAPSO-DE混合算法的结构非概率可靠性优化设计方法克服了PSO算法的早熟现象,并提高了收敛速度和精度;该方法的全局搜索能力强,且具有较强的稳定性。  相似文献   

8.
韩波  李慧  许铁生 《西安交通大学学报》2001,35(10):1076-1099,1092
提出了一种融结构可靠性分析与结构优化设计于一体的钢筋砼框架结构的可靠性优化设计方法。利用优化技术对传统的概率网络估算技术(PNET)进行改进,通过考虑代表机构之间的相关性,使寻找代表机构和计算结构体系失效概率的方法得到了简化。在分部优化策略的基础上,导出了钢筋砼梁、柱结构可靠性的约束公式,建立了钢筋砼框架结构基于可靠性优化设计的。设计计算结果表明,这种方法实现了结构设计的安全性和经济性的平衡,不仅适用于钢筋砼框架结构,而且还可用于其他钢筋砼结构。  相似文献   

9.
结构非概率-模糊混合可靠性分析方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
研究了非概率不确定性量和模糊变量共存时的结构可靠性问题.以结构极限状态函数和模糊变量隶属函数为条件,基于可能性理论导出了结构的模糊失效域和模糊安全域及其隶属函数,将原混合可靠性问题转化为模糊失效准则下的非概率可靠性问题;在结构非概率可靠性模型的基础上,建立了模糊失效准则下的结构非概率可靠性指标;提出了一般性的非概率不确定性量和模糊变量共存时的结构可靠性分析方法,该方法能同时考虑非概率不确定性波动和模糊变量的可能性分布,更合理地评价结构可靠性.  相似文献   

10.
基于非概率可靠性理论,建立在役舰艇船体结构非概率可靠性分析模型.以某大型舰艇为研究对象,分析了载荷响应参数(航速和波高)对船体结构可靠性的影响规律,得到了不同航速和海况条件下的在役舰艇船体结构可靠性评估公式.结果表明:波高对舰艇结构可靠性的影响相对于航速更为突出,通过降低航速来提高舰艇结构的安全性效果较小;但当舰艇在临界航区航行时,通过适当调整航速来提高舰艇结构的安全性是可行的.  相似文献   

11.
基于区间分析的结构系统非概率可靠性分析   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
当得不到足够的统计数据信息时,将结构的不确定参数描述为区间变量,结合区间变量的性质,定义一种结构非概率可靠性度量指标,并对结构系统非概率可靠性进行了深入的研究,在区间有限元基础上,提出了结构系统失效模式识别和体系非概率可靠性分析的一种有效途径。  相似文献   

12.
李芳方  原野  王海燕 《科学技术与工程》2021,21(35):15052-15060
考虑到自然灾害的极端不确定性,本文提出了一种基于信息决策的最优保守度配电网恢复策略。首先将信息缺口决策理论应用于拓扑不确定性,将配电线路发生自然灾害后的停电状态视为一个不确定参数。进一步提出了一个鲁棒性函数,用于确定配电线路中断的风险规避区域及其总受损长度。然后通过线性优化模型实现最优拓扑重构方法,以确保在遭受破坏性自然灾害后提供预定水平的负荷,并且提出了一种新的保守度选择算法来调整模型的输入。实验结果证明优化的分布式电源资源配置、拓扑重构和线路加固方案能显著提高配电网的可靠性和恢复力。  相似文献   

13.
In engineering practice, influencing factors including material properties,external load,dimension error and so on,are uncertain to structural fatigue life,and those uncertain factors make the structure fatigue life have a wide dispersion. Aiming at this problem,the parametric model is built in this paper,and it is used to obtain the structural first principal stress in the module of probabilistic design system( PDS). Parameters of P-S-N are added to the parametric model,and then,the fatigue life of chosen points has been calculated automatically under the reliability of 0. 99. The fatigue life response surface model is obtained by simulation of the sampling points using Monte Carlo method. The six sigma robust optimization mathematical model of fatigue life is established with the combination of six sigma robust optimization and fatigue life response surface model. Take a railway passenger car battery hanging device as an example, and the mathematical model of optimization is established. The minimum mean and mean squared of structural fatigue life are obtained under the requirements of design fatigue life. The results show that the material has been saved by the new method,and the robustness of the fatigue life has been improved.  相似文献   

14.
带有参数非确定性的单层厂房结构的地震响应   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
将材料参数非确定性和输入外荷载非确定性等的影响用结构的自振圆频率和响应的屈服位移的非确定性来表征,采用Monte-Carlo模拟方法对自振圆频率和结构响应的屈服位移考虑为非确定性参数时结构的非线性最大位移响应、最大恢复力响应进行计算分析,并对结构抗力与外荷载效应的相对比值对非线性结构系统可靠指标的影响进行初步研究。结果表明,非确定性参数对结构最大响应有显著影响,不同的非确定性对结构响应的影响程度不同,在非线性结构动力分析中区分各种非确定性因素的贡献是非常重要的。  相似文献   

15.
提出了基于模糊可靠性的结构优化设计方法。并对基于模糊可靠性和基于随机可靠性方法的结构优化设计作了实例定量对比研究。结果表明:在已知数据信息相同的条件下,两种可靠性优化方法设计的结构,可有完全相同或一致的设计结果。说明了模糊可靠性模型和文中方法用于不确定结构的优化设计是有效和可行的。  相似文献   

16.
将边坡定值分析方法同可靠性分析方法相结合 ,利用定值分析方法的简便 ,也能考虑土性参数的变异性和不确定性 .利用此法在可资利用的土性参数数据有限的条件下 ,借助于概率统计理论 ,并利用土性参数分布的 3σ法则原理以及土性参数变异系数的公开报道值 ,取得可靠性分析的数据 ,同样能对土坡稳定性和安全可靠性进行有价值的多侧面评价 .基于简单黏性土坡模型 ,应用该算法的计算分析结果证明 :在定值分析基础上进行可靠性分析 ,理论上正确 ,实践上简便易用 .同时 ,着重对黏性土坡稳定敏感性因素及其可靠度的一些规律作了较为深入的研究 .图 4,参 8.  相似文献   

17.
收集了Q235和Q345冷弯厚壁方矩管的材料不定性、几何不定性、稳定设计计算模式不定性以及短柱的承载力数据.在此基础上运用一次二阶矩法进行了抗震及非抗震设计可靠度分析.最终给出Q235和Q345冷弯厚壁型钢构件强度和稳定设计抗力分项系数以及承载力抗震调整系数建议值,为相关技术标准的修编提供了依据.  相似文献   

18.
基于结构状态方程进行结构参数和荷载的共同识别。以结构参数修正因子为优化变量,由测得的结构动态响应结构和构造的系统矩阵计算相应的未知荷载。通过最小化实测结构响应与给定的修正因子下的计算结构响应间的距离来识别未知量。其中给定修正因子的系统矩阵由虚拟变形方法构造,并通过一个桁架结构的数值算例验证了该方法的有效性。  相似文献   

19.
加工过程存在着模型不确定性、参数不确定性和测量不确定性等不确定性信息。这些不确定性信息或是随机性的、或是模糊性的、或是复合不确定性,可分别用概率熵、模糊熵和混合熵来度量。研究加工过程的不确定性信息及其测度,对研究基于信息优化的加工过程智能控制有重要意义。  相似文献   

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