空间梁板结构可靠性优化的全局最优解

基于可靠性分析理论,用改进的一次二阶矩法给出了空间梁板结构安全余量对各设计变量敏度分析的表达式,由PNET法给出了结构系统可靠性函数对设计变量的一、二阶敏度表达式,以及Hessian矩阵中各元素的具体形式,据此能确定结构系统可靠性函数的凸凹性,为判断基于结构系统可靠性优化所得解是否为全局最优解提供了理论基础。算例表明,对空间梁板结构系统基于可靠性的结构优化问题,可靠性指标合理的解多为全局最优解。

基于随机有限元法空间梁板结构系统可靠性分析

飞行器工作环境复杂 ,影响其结构安全的不确定因素很多 ,并且结构失效会造成巨大的经济损失 ,甚至危及生命 ,所以对其进行结构可靠性分析是非常必要的。为了使可靠性指标计算简化 ,现有文献主要采用杆板结构来模拟飞行器的空间结构 ,并且主要基于有限元来求可靠性指标。本文采用空间梁元与加筋板格元 (SP)来模拟其三维空间结构 ,模型更符合实际模型。同时考虑材料的强度、梁元件截面积、板元件厚度和外载荷均为随机变量 ,采用随机有限元法分析了随机变量对结构节点位移的影响 ,并应用可靠性基本理论对该结构系统进行结构可靠性分析。最后编制了相应的软件 ,计算了两个算例 。

不等跨布置RC空间梁-板结构竖向倒塌能力数值研究

为研究不等跨布置下RC空间梁-板结构抗连续倒塌能力,利用有限元软件ABAQUS建立在关键柱失效下空间框架结构精细化模型,通过Pushdown分析方法对试验子结构进行数值模拟。分析关键柱失效位置、梁板参数、楼板的损伤性能以及梁端截面内力对倒塌能力的影响。分析结果显示:内柱失效工况下楼板能提供承载力的40%~50%,边柱失效工况下楼板能提供20%~30%的承载力,角柱失效工况下楼板能提供15%~25%的承载力;梁跨度越大,柱失效后结构承载力越低,等跨设计的结构较不等跨设计受力存在“滞后性”,且横向约束对无板结构承载力基本上没有影响;梁板参数对提高结构承载力以及延性有重要影响;小变形下楼板损伤性能可以反映楼板的屈服模式,从而可推测楼板裂缝分布;最后提出了不等跨布置下考虑楼板影响的承载力计算公式。

基于随机有限元船舶空间结构系统可靠性分析

船舶结构工作环境恶劣 ,影响其结构安全的因素很多 ,所以对船舶结构进行结构可靠性分析是非常必要的 .为此采用空间梁元与加筋板格元来模拟船舶的三维空间结构 ,考虑材料的强度、梁元件截面积、板元件厚度和外载荷均为随机变量 ,采用随机有限元法分析了随机变量对船舶结构节点位移的影响 .并用改进的一次二阶矩法、分枝限界法、PNET法对该结构系统进行结构可靠性分析 .最后给出数值算例 ,其结果说明了该方法的有效性 .

基于遗传模拟退火算法的结构可靠性分析

为了克服一次二矩法在迭代求可靠性指标时可能不收敛或收敛于局部验算点的缺点以及现有遗传算法局部搜索效率不高的问题,提出了采用混合模拟退火与遗传算法计算结构可靠性的新方法.先采用遗传算法开始随机搜索,通过选择、交叉、变异等遗传操作产生新的个体,再对这些个体分别进行模拟退火,以其结果作为下一代群体中的个体.结合有限元计算,给出了船舶三维空间梁板结构的功能函数,并采用遗传模拟退火算法求结构可靠性指标.算例分析表明该方法计算精度高,为求解结构可靠性指标提供了一种新的思路.