基于Monte Carlo法的冻融环境下预应力混凝土疲劳可靠度分析

基于预应力混凝土受弯构件冻融循环与疲劳加载交替试验,分别建立冻融环境下混凝土与钢筋疲劳剩余强度退化模型;考虑冻融循环对疲劳损伤的促进作用,在混凝土剩余强度退化模型中引入冻融应力增大系数;基于混凝土与钢筋剩余强度退化模型,从结构体系可靠度角度出发,运用蒙特卡罗法对交替试验的构件进行可靠度计算.研究结果表明:冻融环境下预应力混凝土构件疲劳可靠度呈指数型衰减,可靠度计算结果与百分位秩法结果吻合度较好.

基于Monte-Carlo拟合的二维随机载荷作用下汽车弹簧疲劳耐久性研究

提出了一种采用二维随机载荷的当量载荷的概率密度函数进行数值积分的疲劳寿命计算方法。采集一款城市SUV在试验场强化路面的载荷谱数据,采用样本截除方法进行参数估计和分布检验,结果表明,在中高载荷段,采用该方法可很好地实现对所采载荷谱数据的拟合。同时运用蒙特卡罗法生成随机序列来拟合二维随机载荷的当量载荷的概率密度函数,采用载荷谱分级法和蒙特卡罗概率密度函数拟合法对所采集的悬架4个螺旋弹簧二维随机载荷进行外推并计算其累积损伤和疲劳寿命。对比分析结果表明,所采用的疲劳寿命计算方法是可行的,它能很好地解决分布情况较复杂的二维随机载荷的概率密度函数无法推导的问题。

泰州长江大桥钢塔疲劳计算随机车辆荷载模拟

通过对江阴长江大桥实际行驶车辆的概率统计分析,采用分段多项式曲线拟合方法得到了货车和客车的随机车重概率近似表达式。通过泊松方法建立车辆随机间距的数学模型,将采用数学模型的计算结果与实际观测数据进行了对比分析,表明了建立的数学模型的有效性。基于以上的数学模型和随机过程理论,建立了泰州长江公路大桥钢塔疲劳计算随机车辆荷载模型,以便能够更好的重现公路桥梁实际车辆的统计特性。

车辆荷载作用下部分斜拉桥拉索疲劳可靠度研究

鉴于我国《公路斜拉桥设计规范》未对部分斜拉桥拉索的允许应力值作具体规定,因此,为定量地研究车辆荷载作用下部分斜拉桥拉索的疲劳可靠度,在分析斜拉索应力时程的基础上,依据等效疲劳损伤原理,对车辆荷载作用下部分斜拉桥拉索疲劳可靠度进行了研究。通过假定结构疲劳寿命服从威布尔分布,推导出了疲劳可靠度公式和疲劳可靠指标β值,得到了运营车辆组成的模型车辆荷载频值谱,并以某部分斜拉桥为实例进行了验证。结果表明,部分斜拉桥设计中,拉索强度允许应力值是合理的,不会对拉索产生疲劳破坏,因此,可供其他桥梁疲劳设计或疲劳损伤验算时参考。

确定机队WFD平均行为的方法研究

广布疲劳损伤(WFD)是运输类飞机,尤其是老龄飞机,持续适航的重要威胁,WFD评定是保证飞机持续适航的关键措施和必要任务。文章提出一种概率性和确定性理论相结合的方法进行WFD模拟和评定。文中阐述了WFD评定工作的方法和流程,并对如何考虑裂纹间的相互影响进行了说明,最后对针对具体算例进行演示,计算结构的WFD平均行为和监控时期等统计数据,并分析蒙特卡洛模拟的收敛性。该方法模拟了飞机结构发生WFD的过程并得到相关统计数据,为WFD评定提供了有效的工程方法。

变幅载荷下疲劳寿命预测及其模拟结果

预测了变幅载荷下给定存活率的疲劳寿命，并用蒙特卡洛法模拟变幅载荷下疲劳试验进行了验证。结果表明，变幅载荷下疲劳寿命的预测结果和模拟结果均服从对数正态分布，且两者符合很好。这一结果与文献［１，２］中的结果相一致。

部分斜拉桥拉索疲劳可靠度分析

依据等效疲劳损伤原理,将车辆荷载等效为模型车辆荷载频值谱,利用蒙特卡罗法随机抽样模拟出斜拉索的应力时程,假定结构疲劳寿命服从威布尔分布,推导出疲劳可靠度公式,并以株洲市芦凇大桥主桥为实例进行了验证.

桥式起重机主梁随机疲劳载荷的计算机仿真

本文将虚拟样机技术与计算机随机模拟方法结合,探讨了通过计算机仿真的方法获得桥式起重机主梁应力幅谱的基本途径。在此基础上,应用应力幅法对主梁进行了疲劳强度的计算和疲劳寿命的估算。

疲劳载荷的平均处理及再现

以 30 0 t转炉吹炼时耳轴的实测切应力为例 ,通过分析载荷幅值和均值的统计特性 ,提出了一种随机疲劳载荷的平均处理方法 ,并使用 Monte

随机载荷下风电齿轮箱太阳轮疲劳寿命预测

以2 MW水平轴变速风力发电机齿轮箱中的太阳轮为研究对象,选用双参数Weibull分布描述风场风速的统计规律,以此作为齿轮箱的外部载荷激励,并通过Monte Carlo方法进行仿真模拟得到太阳轮的应力分布.基于随机载荷作用下零件疲劳寿命的预测模型对风电齿轮箱中太阳轮的疲劳寿命进行预测,结果表明:该方法能够有效预测随机载荷作用下太阳轮的疲劳寿命,对风电齿轮箱零件的疲劳寿命预测与评估具有一定的指导意义.

一个与载荷模拟同步进行的三峰谷计数法则

应用蒙特卡罗方法产生伪随机数来进行疲劳载荷的计算机模拟，并基于雨流法的基本原理，对“三峰谷计数法则”作了改进，提出了一种能与载荷信号的发生同步进行的统计计数的计算机算法，这使得结构疲劳寿命的估算与疲劳载荷谱的产生的同步实现成为可能。

随机信号的平均处理及再现

以300 t转炉吹炼时耳轴的实测剪应力为例,通过分析载荷幅值和均值的统计特性,提出了一种随机信号的平均处理方法,并使用Monte Carlo法实现了平均信号的再现.

考虑载荷流泄时盾构机T形焊接结构疲劳可靠性分析

T形焊接结构是盾构机刀盘的关键结构之一,焊接处裂纹在亚临界的扩展是其疲劳失效的关键因素.文章在考虑载荷流泄情况下,基于概率断裂力学的一次二阶矩方法提出了一种新的结构疲劳可靠性分析方法.将该方法应用到某盾构机T形焊接结构,给出了考虑与不考虑载荷流泄两种情况下结构疲劳可靠性计算结果,并用Monte Carlo方法验证了文章方法的有效性;利用最小二乘法拟合出了载荷流泄系数对该T形焊接结构疲劳可靠性的影响曲线,将该曲线划分了三个区域:高、中、低疲劳失效区,实际工程在盾构机T形焊接结构疲劳可靠性设计时,将T形焊接结构的厚度作为一个设计变量,而低失效区可以作为一个可靠度约束条件.结果表明在考虑和不考虑载荷流泄时,T形焊接结构的疲劳失效概率分别是8.2644×10-5和3.4314×10-4,即载荷流泄提高了结构的疲劳可靠度;研究成果对实际工程上盾构机刀盘的维修、检验计划和设计都有一定的理论指导意义.