结构动力可靠性论文_刘强,王妙芳

导读:本文包含了结构动力可靠性论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:动力,可靠性,结构,线性化,可靠,圆管,薄壁。

结构动力可靠性论文文献综述

刘强,王妙芳[1](2019)在《基于首次超越破坏时间概率的结构动力可靠性分析》一文中研究指出对结构非线性动力系统的首次超越破坏(失效)进行研究。首先,采用等效线性化与随机平均方法,推导出了首次超越破坏时间的结构失效概率分布函数,并对单自由度非线性体系的失效概率进行了分析。其次,采用虚拟激励法对多自由度滞变结构体系进行了随机响应计算,结合首次超越准则(双侧界动力界限),研究了随机地震激励下高层结构的各楼层与结构整体可靠度。研究表明:在激励和破坏界限值相同的情况下,非线性体系的首次超越破坏时间概率要比相应线性体系的小;并发现了在随机地震激励下高层结构的薄弱层楼层的位置。该方法对结构的性能设计与控制具有指导意义。(本文来源于《应用力学学报》期刊2019年02期)

刘备[2](2018)在《热—结构—声叁场耦合下随机结构的动力响应及可靠性分析》一文中研究指出航空航天器在运行过程中处于复杂的空间环境,恶劣工况导致结构发生振动从而影响航天器的正常工作。特别地,结构参数如弹性模量会随着环境温度的变化而改变,从而进一步引起结构振动特性及其响应的变化。故分析结构在多场环境下的动力响应及其可靠性问题具有现实的工程背景和重要的理论意义。本文以航天器中的常用结构单元-薄壁圆管为研究对象,考虑其在太阳照射的持续热流作用下,由于温度变化引起的热-结构耦合振动进而带动结构内部的空气一起振动,使流体与结构之间发生相互相用,最终形成热-结构-噪声叁场耦合的现象。并在考虑结构参数的随机性时,对结构的随机动力响应及其动态可靠性进行了研究。本文的主要工作如下:(1)基于查阅的国内外相关文献,总结了结构在热-结构耦合,结构-流体耦合等情况下的动力响应研究理论、研究方法等现状以及目前仍存在的问题;进一步回顾了热力学、流体力学、结构动力学以及有限元等基础理论知识,为后续的研究内容奠定理论基础。(2)本文在第叁章中首先构建了确定性结构在热-结构-声叁场耦合下的动力学模型,具体过程为:首先将温度场用平均温度场和扰动温度场来表示并构建对应的热传导有限元方程,其次将热振动引发的声场进行离散化构建出声场有限元方程,进而得到结构在热-结构-声耦合下的动力学方程;之后对叁场耦合动力学方程进行求解,具体方法为:对时间域内的温度场、结构动力响应和声场进行交替迭代计算,其中温度场采用牛顿迭代法和时间差分法来求解,采用Newmark积分法获得结构的动力响应,基于龙格-库塔法求解声场的响应。进而,考虑温度场和结构参数的随机性时,基于叁场耦合下确定性结构的动力响应分析过程,求出了各动力响应的数字特征值。具体为:将结构的物理参数,几何参数以及初始热流等视为正态分布的随机变量,基于灵敏度的矩法首先构建出结构温度场的随机模型,并进一步通过随机因子法和代数综合法构建了结构动力学随机模型,推导出结构位移和应力响应的均值和均方差。最后,采用数值算例对所提方法的可行性和有效性进行了验证;其中考察了不同参数的随机性对结构响应随机性的影响,并通过蒙特卡洛法进行结果对比,并对确定性结构以及随机结构的动力响应随时间变化的曲线图进行了分析。结果表明:结构在热-结构-声耦合下会发生颤振,且随着时间的推移,结构的动力响应幅值会随之增大;弹性模量,质量密度对结构响应的分散性的影响较为明显,且随机参数的变异系数与结构响应的分散性成正比。(3)在第叁章研究结果的基础上,在这一部分,对叁场耦合下薄壁圆管结构在交变平均温度场和交变扰动温度场下的疲劳失效问题进行了研究。首先将交变平均温度以及声压产生的疲劳应力转化成等幅随机荷载,将交变扰动温度场以及声压产生的疲劳应力等效为变幅随机荷载。综合应用疲劳累积损伤理论和剩余强度模型,将两种随机载荷统一,并采用应力-强度干涉理论推导出结构的极限状态方程,进而推导出结构的动态可靠度指标,并通过算例分析了结构在不同循环次数下的动力可靠度。研究结果表明:结构在热-结构-声耦合下的疲劳可靠性具有“突然死亡”的特点,且结构强度退化系数和参数的变异性对结构的可靠度具有一定的影响,随机参数的变异系数越大,结构的可靠度越小。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-06-01)

余峙伟[3](2018)在《撞击载荷下水下管汇主结构动力响应及可靠性研究》一文中研究指出近年来,海上钻孔和石油天然气生产技术获得了突飞猛进的发展。水下生产系统成为开采和利用深海油气资源的关键技术。本文以深海水下管汇主结构这一水下生产系统核心构件为主要研究对象,对水下管汇主结构工作载荷及许用应力校核、主结构静力学分析、撞击载荷下水下管汇动力学响应、基于随机有限元的可靠性分析、随机变量敏感性分析、钢构件撞击损伤、含撞击损伤的主结构可靠性分析进行了细致地研究。本文主要研究内容和结论可总结为以下几方面:(1)对水下管汇各构件存在的问题及优缺点进行简要分析。以南海某一油气田实际数据为设计参数,根据规范设计了双集管双井槽生产管汇主结构。建立了管汇主结构有限元模型,并进行了拖航、吊装和在位叁个工况下的静力学分析。(2)以双集管双井槽生产管汇为研究对象,基于双线性随动强化模型建立水下管汇撞击有限元分析模型,并将管汇管系与管汇主结构作为整体分析其在船锚坠落撞击中的动响应过程。基于LS-DYNA求解器分析不同厚度防护板及撞击角度下水下管汇的动响应过程,研究了落物撞击对框架主结构和管系的影响。(3)采用随机有限元方法研究复杂工况下水下管汇主结构的可靠性特性。基于拉丁超立方抽样的蒙特卡洛方法,对不同随机变量进行取点计算,研究不同工况下水下管汇主结构可靠性,并对各个随机变量进行参数灵敏度分析。并在满足可靠性的前提下,进行水下管汇主结构优化。(4)基于X-W延性损伤起始准则,确定了撞击构件材料应力的软化路径,计算了撞击构件在洋流载荷服从均匀分布(工况一)和洋流载荷服从正态分布(工况二)下的应力极限状态函数和位移极限状态函数。最后基于含撞击损伤的水下管汇主结构可靠性计算结果,分析了工况一和工况二下撞击构件的应力极限状态函数的随机变量敏感性。(本文来源于《江苏科技大学》期刊2018-04-16)

刘宝龙,潘硕,申鹏,吴新跃[4](2017)在《弹射动力装置结构强度可靠性研究》一文中研究指出通过对大量试验数据的统计分析,建立了弹射动力装置燃气压力峰值和结构材料强度性能的概率分布模型,并分析了热-机械载荷的耦合性,基于应力-强度干涉理论建立了动力装置壳体结构强度的可靠性模型,开展了动力装置结构强度可靠性评估与优化分析。研究表明,弹射过程中动力装置弹射内压峰值与燃气热载荷不存在耦合关系,且内压峰值服从正态分布,置信度99%;原动力装置壳体存在"过安全"设计,基于结构强度可靠度指标优化后,可实现减重30%。(本文来源于《导弹与航天运载技术》期刊2017年06期)

梅真,郭子雄[5](2017)在《磁流变阻尼器减振结构振动台试验与动力可靠性分析》一文中研究指出为研究随机激励作用时磁流变阻尼器在结构中的实际减振效果以及对结构动力可靠度的影响,开展了随机地震动作用下磁流变阻尼器减振结构振动台试验,并采用等价极值事件原理和概率密度演化方法,对有控和无控模型结构的动力可靠度分别进行了分析.结构控制振动台试验中,采用基于物理随机地震动模型生成的地震动样本作为台面输入.试验及分析结果表明,磁流变阻尼器能够显着降低模型结构层间位移反应的均值和标准差,同时,大多数楼层的绝对加速度反应亦取得了一定的减振效果;随机地震动作用下,模型结构动力响应的变异性显着,并且不同试验地震动样本作为台面输入时,磁流变阻尼器取得的减振效果不同;采用磁流变阻尼器作为减振装置,能够显着提高模型结构各楼层可靠度以及体系可靠度.(本文来源于《湖南大学学报(自然科学版)》期刊2017年07期)

郭卫东[6](2015)在《砖混结构中梁的动力特性试验及可靠性评估》一文中研究指出以20世纪70年代的某一砖混结构中的梁构件作为研究对象,采用锤击法和压路机定点振动法为激振,对其进行动力特性试验研究,并基于光纤光栅表面应变计的监测结果,对其进行可靠性评估,得到以下主要结论:(1)重锤锤击法试验结果表明,重锤的水平固有频率在2.726~5.313Hz,均值为4.068Hz,竖向固有频率在3.596~9.104Hz,均值为5.80 Hz,梁的水平方向和竖向的固有频率接近,一阶固有频率均值在76.2Hz左右,二阶固有频率均值在125.2Hz左右;压路机定点振动法试验结果表明,梁各测点的水平方向和竖向固有频率基本一致,前叁阶固有频率为11.63、39.94和60.54Hz,阻尼比分别为0.010、0.011和0.006,梁的计算自振频率为11.07、44.30和99.67Hz,计算结果与测试结果相比,一阶自振频率接近,二阶和叁阶计算结果比测试结果分别大10.9%和64.6%。采用重锤锤击法可以测试梁构件的高阶动力特性,压路机定点振动法可以测试构件的低阶振动特性。(2)采用重锤锤击法时,梁上跨中测点的最大水平加速度峰值为1.58~4.02 m/s2,竖向加速度峰值为5.47~11.82m/s2,跨中测点与重锤的水平加速度峰值之比为0.00323~0.00789,垂直加速度峰值之比为0.01314~0.02679,重锤锤击时测点的峰值加速度按指数规律衰减;压路机定点振动法试验结果表明,梁跨中的水平向和竖直向的加速度峰值分别为0.5101 m/s2和0.2375 m/s2,分别相当于6°和5°的地震烈度。(3)采用光纤光栅应变计对梁构件进行应变监测,原始监测数据经去掉静力信号处理后得到监测位置处的脉动信号,根据各脉动信号的数值范围,设定梁上叁个应变计的失效阀值为±4με,基于双侧界限法对各监测点处的可靠度进行评估,最大失效概率约为6.9%,发生在梁中部测点处。(本文来源于《河北大学》期刊2015-06-01)

左熹,陈国兴[7](2014)在《基于JC法的地下结构动力可靠性研究》一文中研究指出基于JC法提出了地下结构的动力可靠性分析方法,建立地基土-地铁隧道非线性动力相互作用的有限元分析模型,将地基土-地铁隧道结构体系视为平面应变问题,采用Davidenkov动力本构模型和动塑性损伤模型,分别模拟土体和车站结构混凝土的动力特性,分析在地震动作用下地铁隧道结构的应力特性,进一步研究其动力可靠性,得到隧道结构的可靠度和可靠指标,以此评价地铁隧道结构的可靠性。结果表明:隧道结构上部右侧45°位置处的可靠性最低,下部右侧45°位置处的可靠性较低,这与隧道结构的拉应力反应的分析结果一致;基岩输入近断层地震动Northridge波和Chi-chi波时,由于地震波的脉冲效应,隧道结构的动力可靠性最低;总体而言,在0.1 g和0.2 g地震动作用下,隧道结构的可靠性足够,结构安全可靠。(本文来源于《防灾减灾工程学报》期刊2014年05期)

吴建国,李海波[8](2013)在《基于累积损伤的结构动力可靠性研究进展》一文中研究指出结构动力可靠性已成为大型系统结构可靠性与安全性设计所关注的焦点之一。从结构动力可靠性理论与分析、结构振动疲劳损伤累积分析两个方面,总结了国内外学者近期在理论研究与工程应用的研究进展,分析了热点研究的发展趋势。并结合航天工程特点,提出了航天飞行器结构工程领域未来应着重加强的研究方向与急需解决的技术问题,以提高我国航天飞行器结构可靠性与安全性。(本文来源于《强度与环境》期刊2013年05期)

毕仁贵,姜潮,韩旭[9](2013)在《区间不确定性结构在稳态随机激励作用下的动力响应及其可靠性分析》一文中研究指出采用区间模型对这类不确定信息进行度量,研究了区间不确定性结构在稳态随机激励作用下的动力响应及其可靠性分析。(本文来源于《中国力学大会——2013论文摘要集》期刊2013-08-19)

吴昊,张洵安[10](2012)在《非平稳地震激励下结构随机响应及动力可靠性研究》一文中研究指出基于美国西部121条基岩强震加速度记录,采用Hilbert-Huang变换(HHT)生成能真实反映地震记录频率和强度双非平稳特性的非均匀调制演变功率谱,并用经验统计方法建立了根据地震矩震级、震源距预测演变谱的统计模型。运用虚拟激励法得到具有特定震级、震源距的演变功率谱作用下结构的非平稳随机响应特性,同时结合首次超越理论,分析了结构的动力可靠度问题,并且与仅具有强度非平稳特性的均匀调制地震随机激励作用进行比较,结果表明,在总能量相同的情况下,双非平稳功率谱的激励会使结构的响应更大,结构更容易失效。(本文来源于《工业建筑》期刊2012年12期)

结构动力可靠性论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

航空航天器在运行过程中处于复杂的空间环境,恶劣工况导致结构发生振动从而影响航天器的正常工作。特别地,结构参数如弹性模量会随着环境温度的变化而改变,从而进一步引起结构振动特性及其响应的变化。故分析结构在多场环境下的动力响应及其可靠性问题具有现实的工程背景和重要的理论意义。本文以航天器中的常用结构单元-薄壁圆管为研究对象,考虑其在太阳照射的持续热流作用下,由于温度变化引起的热-结构耦合振动进而带动结构内部的空气一起振动,使流体与结构之间发生相互相用,最终形成热-结构-噪声叁场耦合的现象。并在考虑结构参数的随机性时,对结构的随机动力响应及其动态可靠性进行了研究。本文的主要工作如下:(1)基于查阅的国内外相关文献,总结了结构在热-结构耦合,结构-流体耦合等情况下的动力响应研究理论、研究方法等现状以及目前仍存在的问题;进一步回顾了热力学、流体力学、结构动力学以及有限元等基础理论知识,为后续的研究内容奠定理论基础。(2)本文在第叁章中首先构建了确定性结构在热-结构-声叁场耦合下的动力学模型,具体过程为:首先将温度场用平均温度场和扰动温度场来表示并构建对应的热传导有限元方程,其次将热振动引发的声场进行离散化构建出声场有限元方程,进而得到结构在热-结构-声耦合下的动力学方程;之后对叁场耦合动力学方程进行求解,具体方法为:对时间域内的温度场、结构动力响应和声场进行交替迭代计算,其中温度场采用牛顿迭代法和时间差分法来求解,采用Newmark积分法获得结构的动力响应,基于龙格-库塔法求解声场的响应。进而,考虑温度场和结构参数的随机性时,基于叁场耦合下确定性结构的动力响应分析过程,求出了各动力响应的数字特征值。具体为:将结构的物理参数,几何参数以及初始热流等视为正态分布的随机变量,基于灵敏度的矩法首先构建出结构温度场的随机模型,并进一步通过随机因子法和代数综合法构建了结构动力学随机模型,推导出结构位移和应力响应的均值和均方差。最后,采用数值算例对所提方法的可行性和有效性进行了验证;其中考察了不同参数的随机性对结构响应随机性的影响,并通过蒙特卡洛法进行结果对比,并对确定性结构以及随机结构的动力响应随时间变化的曲线图进行了分析。结果表明:结构在热-结构-声耦合下会发生颤振,且随着时间的推移,结构的动力响应幅值会随之增大;弹性模量,质量密度对结构响应的分散性的影响较为明显,且随机参数的变异系数与结构响应的分散性成正比。(3)在第叁章研究结果的基础上,在这一部分,对叁场耦合下薄壁圆管结构在交变平均温度场和交变扰动温度场下的疲劳失效问题进行了研究。首先将交变平均温度以及声压产生的疲劳应力转化成等幅随机荷载,将交变扰动温度场以及声压产生的疲劳应力等效为变幅随机荷载。综合应用疲劳累积损伤理论和剩余强度模型,将两种随机载荷统一,并采用应力-强度干涉理论推导出结构的极限状态方程,进而推导出结构的动态可靠度指标,并通过算例分析了结构在不同循环次数下的动力可靠度。研究结果表明:结构在热-结构-声耦合下的疲劳可靠性具有“突然死亡”的特点,且结构强度退化系数和参数的变异性对结构的可靠度具有一定的影响,随机参数的变异系数越大,结构的可靠度越小。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

结构动力可靠性论文参考文献

[1].刘强,王妙芳.基于首次超越破坏时间概率的结构动力可靠性分析[J].应用力学学报.2019

[2].刘备.热—结构—声叁场耦合下随机结构的动力响应及可靠性分析[D].西安电子科技大学.2018

[3].余峙伟.撞击载荷下水下管汇主结构动力响应及可靠性研究[D].江苏科技大学.2018

[4].刘宝龙,潘硕,申鹏,吴新跃.弹射动力装置结构强度可靠性研究[J].导弹与航天运载技术.2017

[5].梅真,郭子雄.磁流变阻尼器减振结构振动台试验与动力可靠性分析[J].湖南大学学报(自然科学版).2017

[6].郭卫东.砖混结构中梁的动力特性试验及可靠性评估[D].河北大学.2015

[7].左熹,陈国兴.基于JC法的地下结构动力可靠性研究[J].防灾减灾工程学报.2014

[8].吴建国,李海波.基于累积损伤的结构动力可靠性研究进展[J].强度与环境.2013

[9].毕仁贵,姜潮,韩旭.区间不确定性结构在稳态随机激励作用下的动力响应及其可靠性分析[C].中国力学大会——2013论文摘要集.2013

[10].吴昊,张洵安.非平稳地震激励下结构随机响应及动力可靠性研究[J].工业建筑.2012

论文知识图

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