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基于降维积分的结构系统可靠性分析研究
  • ISSN号:0459-1879
  • 期刊名称:力学学报
  • 时间:2013.5
  • 页码:456-460
  • 分类:TB114.3[理学—概率论与数理统计;理学—数学;理学—应用数学;一般工业技术]
  • 作者机构:[1]东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110819
  • 相关基金:国家自然科学基金(51105062,51175071,51135003)和中央高校基本科研业务费(N120503001)资助项目.
  • 相关项目:振动系统同步可靠性研究
中文摘要:

复杂结构系统一般具有多个失效模式.传统系统可靠性分析模型是在假设各失效模式相互独立的条件下建立的.而在工程实际问题中,由于结构系统的组成单元之间紧密联系,系统的失效模式大多是相互耦合的.简单地在失效模式相互独立的假设条件下进行系统可靠性分析与评价常常会导致过大的误差,甚至得出错误的结论.提出一种相关失效模式结构系统可靠性分析方法.利用降维法和Gauss—Hermite数值积分技术计算随机参数结构系统极限状态函数的统计矩,采用极限状态函数的前四阶累积量拟合其累积量生成函数,通过鞍点逼近方法拟合结构系统极限状态函数的概率密度函数和累积分布函数,进而获取结构系统的可靠度(或失效概率).数值算例表明该方法具有较高的计算精度和效率,通用性强.

英文摘要:

There are usually several failure models in a complex structural system. The conventional model for system analysis is built under the condition that all failure models are independent with each other. However, in engineering practice, failure models in a system are mostly dependent due to the fact that the elements of a structural system are closely interrelated. System reliability analysis and evaluation simply conducted under the condition that all failure models are independent with each other often result in excessive errors or even wrong conclusion. This paper proposes a method for reliability analysis of engineering structural systems with dependent failure models. The dimensional reduction method and Gauss-Herrnite quadrature are applied to compute the statistic moments of the limit state functions of structural systems with random parameters. The first four cumulants of the limit state functions are used to approximate cumulant generating functions. The probability density function and cumulative distribution function of the limit state functions of the structural systems are fitted through saddlepoint approximation. And then the reliability (or failure probability) of the structural system is obtained. Finally, the practicality and efficiency of the proposed method are demonstrated by a numerical example.

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期刊信息
  • 《力学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国力学学会 中国科学院力学研究所
  • 主编:魏悦广
  • 地址:北京市海淀区北四环西路15号中科院力学所内《力学学报》
  • 邮编:100190
  • 邮箱:lxxb@cstam.org.cn
  • 电话:010-62536271
  • 国际标准刊号:ISSN:0459-1879
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2062/O3
  • 邮发代号:2-814
  • 获奖情况:
  • 1992年首届自然科技期刊一等奖,1996年国家自然科技期刊二等奖,2000年首届国家期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:13332