結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件可靠度分析方法研究.pdf

1、組成結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的各構(gòu)件的可靠度稱為結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中的構(gòu)件可靠度,簡稱為結(jié)構(gòu)中構(gòu)件可靠度。本文主要研究結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件功能函數(shù)不能夠表示為影響單元功能的基本隨機變量的顯式函數(shù)時構(gòu)件可靠度,又稱為結(jié)構(gòu)單元可靠度。傳統(tǒng)的一次二階矩方法計算可靠度時需要求解功能函數(shù)的偏導(dǎo)數(shù),因此不能夠直接用于求解隱式功能函數(shù)結(jié)構(gòu)單元的可靠度。經(jīng)典可靠度計算方法中能夠處理隱式功能函數(shù)的方法主要包括蒙特卡洛法、響應(yīng)面法和矩方法。
　　目前有學(xué)者提出了基于有限元的嵌入式算法

2、和分離式算法用于計算結(jié)構(gòu)單元可靠度。雖然說嵌入式算法和分離式算法在理論上是可行的,但是在實際運用中存在很多困難,本文提出了基于有限元的蒙特卡洛法、響應(yīng)面法和矩方法。
　　基于有限元的蒙特卡洛法適用范圍廣泛,計算結(jié)果可靠,其結(jié)果可以作為近似的精確解。與蒙特卡洛法相比,基于有限元的響應(yīng)面法和矩方法計算結(jié)果相對誤差均較小,能夠滿足工程可靠度計算的精度要求。蒙特卡洛法計算可靠指標(biāo)所需時間代價隨著桿件可靠指標(biāo)的增加而增加,求解時間依賴于可靠

3、指標(biāo)結(jié)果。相對的,響應(yīng)面法和矩方法則不存在這一問題,與蒙特卡洛法相比具有明顯的計算效率。當(dāng)工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜,桿件增多時,響應(yīng)面法需要對每個桿件構(gòu)造響應(yīng)面函數(shù),計算變得更加復(fù)雜。與響應(yīng)面法相比,矩方法在求解可靠指標(biāo)的過程中時間代價更低,能夠一次性求解所有單元的可靠指標(biāo)?；谟邢拊木胤椒ㄊ亲顬楹啽愕姆椒?最適合于工程結(jié)構(gòu)的單元可靠度計算。
　　本文編寫了基于矩方法的結(jié)構(gòu)梁柱單元可靠度計算專用程序,該程序通用性較強,對于不同工程結(jié)構(gòu)僅需對