计算具有不可靠结点分布式网络可靠度的一个因子分解算法

1引言 随着计算机技术的迅速发展,计算机已在各个领域得到广泛的应用.越来越多的部门,象通讯、金融、国防、工业控制等领域,对计算机产生了很强的依赖性.这些系统的计算机一旦发生故障,将带来不可估量的损失.分布式网络以其可靠、坚固、快速响应、易于修改和扩充、资源共享等优点,而被广泛应用,其可靠度的计算成为人们关注的重要课题.目前,国内外学者对一般网络可靠度进行了较多的研究[1～4,8,9],但对于具有不可靠结点的分布式网络的分布程序可靠度(Distribut-ed Program Reliability,DPR)的研究还不多见[6,7].

无线通讯网络可靠度的计算

文章提出了几个保持可靠度不变的将边可靠、结点不可靠的无向网络化简以及转化成有向网络的原则，并将这些原则与已有的不交和或容斥原理方法相结合给出了一个新的计算无线通讯网络（Radio Communication Network，简称RCN）两终端可靠度的有效算法。由于文章所给的化简与转化使RCN中指定两结点之间的路径数大大减少，因此该文算法使其可靠度的计算得到很大简化。

一种计算具有不可靠结点分布式计算网络可靠性的算法

提出了几个保持可靠性不变的缩减,结合这些缩减,利用因子分解公式建立了一个计算具有不可靠结点的分布式计算网络分布程序可靠性的有效算法,算法的时间复杂性是O(N·(V+E)),并对一些网络在Pentium 120 计算机上作了计算,结果显示用本文算法计算DPR所产生的N和所用时间比其它算法的要小得多。

杆件屈曲对单层球面网壳结构稳定性的影响

为研究杆件屈曲对单层球面网壳结构整体稳定性的影响,采用非线性有限单元法,在考虑节点缺陷和杆件缺陷的基础上,通过削减K8型单层球面网壳结构一径向不同位置处的杆件截面使其在网壳结构发生整体失稳之前屈曲,分别在静力载荷和地震载荷作用下,研究不同位置处的杆件屈曲对K8型单层球面网壳结构整体稳定性的影响.研究结果表明:在静力载荷作用下,不同位置处的杆件屈曲会不同程度的降低网壳结构极限承载力;在地震载荷作用下,单根杆件结构的首先屈曲会使网壳结构刚度降低.

考虑杆件屈曲网壳结构动力稳定矢跨比优化

为研究在动力载荷作用下考虑杆件屈曲的单层球面网壳结构对矢跨比的敏感性,本文采用非线性有限单元法,对四种不同矢跨比的存在杆件缺陷的单层球面网壳结构进行非线性稳定全过程分析.研究结果表明:考虑杆件屈曲的单层球面网壳结构在动力载荷作用下的稳定性因矢跨比的不同有较大差异,并通过比较得出较优矢跨比.通过本文的研究,为在动力载荷作用下考虑杆件屈曲的单层球面网壳结构矢跨比设计提供理论依据.

计算节点不可靠网络可靠度的一种MDD算法

节点或边不可靠网络的可靠度分析问题是NP-hard问题,网络节点和边都不可靠的假设更接近现实。基于网络节点和边二元状态的假设,构建了节点和边不可靠网络的形式化模型,给出了分析节点和边不可靠网络可靠度的NEF_MDD算法。该算法将单个节点与其未访问邻接边划分为一个集合,通过枚举节点和边的不同组合,合并导致子网同构的冗余状态,获得简化后的状态向量和可靠度向量,并用一个多值决策图变量来表述。通过使用自定义的MDD操作算子,构建整个网络的MDD,遍历MDD节点,计算网络的可靠度。与二元决策图方法相比,该方法能够降低决策图层数和节点规模,有助于节点和边不可靠网络的可靠度分析。

考虑杆件缺陷单层网壳动力稳定分析

网壳结构的动力稳定分析是空间结构研究的重要课题之一,目前在网壳结构动力稳定分析中大多没有考虑杆件缺陷对结构动力稳定性能的影响。本研究在考虑节点初始几何缺陷的基础上,采用多段梁法形成初始弯曲来模拟杆件初始缺陷,并以K8型单层球面网壳为例系统分析了在三向地震作用下考虑杆件缺陷的单层球面网壳结构动力稳定特性,以及杆件缺陷对网壳结构整体稳定性的影响。结果表明:考虑杆件缺陷的网壳会较大降低结构的稳定承载力,其中单元的精细划分影响显著。

考虑杆件缺陷的双层焊接球柱面网壳稳定性研究

双层柱面网壳的稳定承载能力通常由杆件失稳控制,而杆件中的缺陷对其临界荷载有显著影响。系统地研究了杆件缺陷、节点偏差及其二者耦合作用对不同矢跨比、不同网格数双层柱面网壳的稳定承载能力的影响程度与规律,并提出了确定杆件缺陷分布最不利分布模式的方法。主要得出如下结论:杆件中的缺陷(初弯曲、残余应力)可被等效为杆件弯曲缺陷,其形状可假设为正弦半波、幅值可取为l/400(偏安全);杆件缺陷对网壳承载能力的影响程度与网壳矢跨比、杆件长细比有密切关系,对矢跨比较大、杆件长细比较大的网壳的影响更为显著。在实际工程中,须考虑杆件缺陷的影响,否则会高估网壳的承载能力;杆件弯曲缺陷的弯曲方向会明显影响网壳稳定承载能力,对于研究的所有情况,最不利杆件弯曲缺陷的分布模式为Form4,由修正的一致缺陷模态法确定的Form1也可看作最不利杆件弯曲缺陷的分布模式,二者的极限荷载非常接近,而修正的特征缺陷模态法不能得到最不利缺陷的分布模式。对于研究的网壳来说,其稳定承载力对节点偏差不敏感。

Node shift method for stiffness-based optimization of single-layer reticulated shells

研究目的:寻找单层网壳结构的最优节点分布,提高结构刚度,改善结构整体力学性能。创新要点:解决了单层网壳结构节点最优分布问题,实现了三种单层网壳节点位置优化的方式:自由调整,只竖向调整和在指定曲面上的调整。三种方式都可以提高结构刚度,改善结构力学性能。研究方法:根据结构应变能对节点坐标变化的敏感度,对节点坐标进行调整,修正已有的单层网壳结构,并创构自由曲面结构(图15)。重要结论:本文的节点移动敏感度方法在优化单层网壳结构时,不仅可以提高结构极限承载力,而且可以降低结构对初始几何缺陷的敏感度程度。

考虑杆件失稳的网壳结构稳定分析方法

网壳结构在整体失稳之前可能存在杆件失稳,但目前网壳稳定分析中大多没有考虑杆件失稳问题。该文通过引入杆件初始缺陷的方法研究杆件失稳对网壳结构整体稳定性的影响。首先讨论了单根杆件的单元划分数量、缺陷形式和缺陷幅值的确定方法,进而分析网壳结构单根杆件失稳后的内力变化及对网壳整体稳定性的影响。算例分析表明:网壳整体稳定分析中可通过对杆件施加初始缺陷有效地考虑杆件失稳的影响;对整体失稳前存在杆件失稳的网壳结构,有必要引入杆件缺陷考虑杆件失稳的影响,不考虑杆件失稳会过高估计结构的承载能力。最后提出了网壳结构稳定分析的合理计算流程,与试验结果的比较表明该文方法合理、有效。

基于Bayes network含失效节点的网络可靠性评估

针对Bayes network(BN)能很好地表示变量的不确定性和相关性,并能直接进行不确定性推理的优势,提出了基于BN含失效节点的网络可靠性评估方法.建模方面,给出了通过节点分割去环构建有向无环图及条件概率表的具体方法;推理方面,通过节点消隐,减小BN规模,有效降低推理复杂度.分析了算法复杂度,并通过算例证明了算法的有效性和适用性.由于BN建模及推理的灵活性,该方法可研究同时含节点失效、共因失效的网络可靠性,况且通过BN推理除得到网络失效概率和部件重要度外,还可得到网络失效条件下任一部件失效或者共因失效发生的概率,为故障诊断和维护提供指导.

网络可靠性评估的演化过程重要度抽样模拟方法

针对具有高可靠度网络的连通失效概率计算问题,提出了一种重要度抽样Monte Carlo模拟方法.首先提出了考虑节点和边单元失效网络连通状态判别的演化过程算法,算法根据网络节点和边单元的可靠度,将每次模拟抽样产生的随机数转化为单元的修复时间;按照单元修复时间次序构建网络连通拓扑结构,并视为向网络连通状态转变的演化过程.然后基于重要度抽样Mont,e Carlo模拟求解高可靠度网络的2\K\All端连通失效概率,其中重要度抽样函数的计算采用基于演化过程和交叉熵模型的多准则迭代方法.高可靠度网络算例的计算结果表明,预抽样求解重要度抽样函数时,多准则迭代方法所需的预抽样次数约为其他迭代方法的1/40.因此,本文方法具有较高的计算效率.

网壳结构考虑杆件失稳过程的整体稳定分析

通过引入杆件初始缺陷的方法对杆件失稳过程及其对网壳结构整体稳定性能的影响进行分析。首先研究杆件的单元划分数量和缺陷幅值对杆件稳定承载力的影响,提出合理的缺陷幅值。进而计算分析了世博轴阳光谷网壳结构杆件失稳过程中的内力变化及对结构整体稳定性能的影响。结果表明,结构非对称、杆件截面有强弱轴的网壳结构易引起杆件失稳,网壳结构整体稳定分析中可通过对杆件施加初始缺陷有效地考虑杆件失稳对整体稳定性能的影响;对整体失稳之前存在杆件失稳的网壳结构,有必要引入杆件初始缺陷考虑杆件连续失稳的影响。最后提出了网壳结构稳定分析的合理计算流程。

双层球面网壳的缺陷稳定分析

双层球面网壳是一种缺陷敏感型结构,影响结构稳定性的初始缺陷主要有杆件的初弯曲、杆件的残余应力和结构节点的初始安装偏差三种.本文首先利用有初始弯曲的杆件的平衡微分方程推导得到了杆单元的初始弯曲影响系数,利用CRC模型考虑了杆件残余应力的影响,并且利用有限元软件ANSYS的UPFs程序接口,开发了可以考虑残余应力和初始弯曲的杆单元;然后对原有仅能考虑节点安装偏差的随机缺陷模态法进行了改进和补充,最后提出了一种能够同时考虑三种缺陷的双层球面网壳的稳定分析方法.该法与一致缺陷模态法相比,具有更高的精度.