真实随机环境中大型结构的强度可靠性分析方法

将标准有限元和已有的迭代响应面法相结合,并将标准有限元与已有的改进的均值法相结合,给出了这两种适用于多随机性和多失效模式的真实环境中大型复杂结构的强度可靠性分析的方法。文中以算例分析了这两种方法的有效性和适用范围,指出解决高度非线性隐式极限状态方程问题可能的较为精确的方法。最后以真实的复杂飞机结构为例,分别用两种方法进行了考虑载荷和材料性能参数随机性的强度可靠性分析,并得到具有工程意义的结论。

某型飞机翼身连接接头可靠性分析

首先将标准有限元程序与改进的均值法相结合,对某型飞机翼身连接接头处的刚度可靠性进行分析,结果表明在所给载荷和允许应变的情况下,该接头结构在外载变异系数为0.15,弹性模量和剪切模量的变异系数分别为0.05时仍具有较高的可靠度。然后又将标准有限元分析程序与响应面法结合,在假设接头的响应极限状态方程为一不包括交叉项的二次多项式的基础上,利用有限元分析确定响应极限状态方程,通过迭代运算,保证响应极限状态方程在最有可能失效点处与接头结构真实的隐式极限状态方程有很好的近似程度。两种方法的计算结果具有较好的一致性。最后基于弹塑性应变分析,给出大过载情况下低周疲劳寿命可靠性分析结果,得到在给定寿命要求下结构可靠度随疲劳寿命变异系数变化的曲线,并给出在要求可靠度情况下安全寿命随疲劳寿命变异系数的变化曲线,为该型飞机的设计定型提供依据。