双色波传播过程中长短波相互作用的非线性数值模拟研究

1

作者 郭欣然 刘石 +2 位作者 杨毅 陈丽芬 宁德志 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第1期95-101,共7页

针对波浪在传播过程中的波面变形机制问题,本文采用时域高阶边界元方法建立完全非线性波浪数值水槽,并模拟研究了单色波和双色波在常水深地形上的非线性传播特性。该模型在自由水面满足完全非线性边界条件,采用混合欧拉-拉格朗日方法追... 针对波浪在传播过程中的波面变形机制问题,本文采用时域高阶边界元方法建立完全非线性波浪数值水槽,并模拟研究了单色波和双色波在常水深地形上的非线性传播特性。该模型在自由水面满足完全非线性边界条件,采用混合欧拉-拉格朗日方法追踪流体瞬时表面,利用四阶龙格库塔方法更新下一时间步的波面和速度势。通过与已有实验结果对比,证明了本文模型的准确性。研究发现:双色波传播过程中长短波的相互作用,会诱发波面的剧烈变形,并产生次峰。长短波相互作用诱使更多的波浪能量从低频向高频传递,并激发出更高阶的波浪成分。同时,该作用机制随着长短波波长比的增大而增强。 展开更多

关键词 长短波相互作用 完全非线性波浪数值水槽 时域模拟 波面变形 能量转移 高阶谐波 双色波

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筒体-桩筏-地基土共同作用非线性数值分析 被引量：14

2

作者 周定松 吕西林 王莺歌 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期1019-1023,共5页

考虑上部结构、基础与地基土三者共同作用,以及土的弹塑性性质,采用中厚板理论分析筏板,建立了全三维有限元模型,对筒体结构下桩筏基础受力作了非线性数值分析。通过对弹性模型和弹塑性模型计算结果的比较,明确了非线性分析的意义。研... 考虑上部结构、基础与地基土三者共同作用,以及土的弹塑性性质,采用中厚板理论分析筏板,建立了全三维有限元模型,对筒体结构下桩筏基础受力作了非线性数值分析。通过对弹性模型和弹塑性模型计算结果的比较,明确了非线性分析的意义。研究了地基土应力、应变随荷载的变化情况及桩顶反力分布的发展过程,并指出筏板厚度的增加并不总是使桩顶反力趋于不均匀。同时,讨论了土塑性及基础沉降曲面形状对桩筏基础工作性状的影响。 展开更多

关键词 共同作用 弹塑性 简体结构 桩筏基础 非线性数值分析

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筏形基础-地基共同作用非线性数值分析 被引量：5

3

作者 杜永峰 兰倩 +1 位作者 李慧 狄生奎 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2005年第1期107-110,共4页

结合大型有限元软件ANSYS,建立了筏形基础 地基相互作用体系的全三维有限元模型.考虑土体的弹塑性性质,模拟基础和地基交界面上的状态非线性,采用中厚板理论分析筏板,对筏形基础的受力进行了非线性数值分析.结果表明,考虑地基非线性特性... 结合大型有限元软件ANSYS,建立了筏形基础 地基相互作用体系的全三维有限元模型.考虑土体的弹塑性性质,模拟基础和地基交界面上的状态非线性,采用中厚板理论分析筏板,对筏形基础的受力进行了非线性数值分析.结果表明,考虑地基非线性特性时,地基反力及基础沉降的计算结果更接近实际. 展开更多

关键词 筏形基础 共同作用 弹塑性 非线性数值分析

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静载作用下波形梁的非线性数值分析 被引量：7

4

作者 赵甲荐 汤立群 +2 位作者 黄小清 舒翔 曹映泓 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第7期8-12,共5页

通过对波形梁在静载作用下的行为进行非线性分析 (材料和几何均非线性 ) ,归纳和总结了波形梁的几何变形特点 ,同时还研究了各类变形所对应的能量变化规律 .数值分析结果与实验结果的对比表明 ,它们有良好的一致性 。

关键词 非线性数值分析 波形梁 变形能 静载 高速公路 半刚性护栏 有限元分析

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求解布尔与非线性数值约束相混合的约束问题(英文) 被引量：4

5

作者 季晓慧 张健 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期659-668,共10页

布尔与数值变量相混合的约束问题有着广泛的应用,但是当约束中的数值变量间存在非线性关系时该问题求解起来十分困难.目前的许多求解方法都是不完备的,即这些方法不能完全肯定某些包含非线性数值表达式的约束是否能够成立.针对这种问题... 布尔与数值变量相混合的约束问题有着广泛的应用,但是当约束中的数值变量间存在非线性关系时该问题求解起来十分困难.目前的许多求解方法都是不完备的,即这些方法不能完全肯定某些包含非线性数值表达式的约束是否能够成立.针对这种问题,提出了将非线性数值约束转化为特殊形式的优化问题,采用全局优化算法对其进行求解的方法.已经实现了一个基于此方法的原型工具.实验结果表明,该方法能够有效地求解非线性混合约束问题,并且总能够得到该约束条件是否可满足的结果. 展开更多

关键词 约束求解 非线性数值约束 全局优化 区间方法

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中低纬等离子体泡的非线性数值模拟 被引量：2

6

作者 佘承莉 於晓 +2 位作者 罗伟华 冯健 甄卫民 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期1140-1145,共6页

在一维密度扰动的假定下,考虑不同的初始背景电场条件,对太阳高年的春季期间的赤道以及中低纬地区电离层F区的等离子体不稳定性进行了非线性数值模拟研究。结果表明:在没有背景电场作用时,只有磁赤道地区的密度扰动能发展成等离子体泡,... 在一维密度扰动的假定下,考虑不同的初始背景电场条件,对太阳高年的春季期间的赤道以及中低纬地区电离层F区的等离子体不稳定性进行了非线性数值模拟研究。结果表明:在没有背景电场作用时,只有磁赤道地区的密度扰动能发展成等离子体泡,并上升到F层峰以上;中低纬地区的密度扰动需要在背景电场的作用下才能进一步发展成等离子体泡;随着纬度增大,等离子体不稳定性发展所需要的背景电场越强,这意味着导致磁赤道和中低纬地区的等离子体泡形成的等离子体不稳定性不同。 展开更多

关键词 不稳定性 非线性数值模拟 等离子体泡

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波浪与大开孔消浪结构作用非线性数值模拟 被引量：3

7

作者 吴浩 孙大鹏 夏志盛 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2010年第3期117-122,共6页

基于二维Laplace方程和边界条件,经过Green转换得到以势函数及势函数法向导数为未知量的积分方程。结合0-1混合型边界元和分区边界元方法建立一个适用于求解波浪与大开孔消浪结构相互作用的强非线性波浪变形数值模式,同时给出开孔板上... 基于二维Laplace方程和边界条件,经过Green转换得到以势函数及势函数法向导数为未知量的积分方程。结合0-1混合型边界元和分区边界元方法建立一个适用于求解波浪与大开孔消浪结构相互作用的强非线性波浪变形数值模式,同时给出开孔板上波动压力的计算方法。通过数模与物模结果对比,该数值模式具有较好的精度,可应用于开孔沉箱防波堤消浪效果的计算和研究,其处理原则对其他低反射海工结构物计算也将有适用性。 展开更多

关键词 大开孔消浪结构 非线性数值模拟 0-1混合型边界元 分区边界元

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应变强化型真空绝热容器的非线性数值模拟 被引量：2

8

作者 徐鹍鹏 惠虎 宫建国 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期70-74,共5页

采用应变强化技术可使真空绝热容器壁厚减薄,实现轻量化设计。但是筒体壁厚减薄会导致结构不连续区处应力增加。为准确分析应变强化型容器在各种工况下的应力应变,以奥氏体不锈钢移动式真空绝热容器为研究对象,采用非线性有限元方法对... 采用应变强化技术可使真空绝热容器壁厚减薄,实现轻量化设计。但是筒体壁厚减薄会导致结构不连续区处应力增加。为准确分析应变强化型容器在各种工况下的应力应变,以奥氏体不锈钢移动式真空绝热容器为研究对象,采用非线性有限元方法对容器的应变强化过程进行研究;并在此基础上,考虑实际运输过程中遭遇的颠簸、制动、急速转弯等工况下的惯性力载荷,研究容器的应力应变分布情况。结果表明:应变强化过程中变形鼓胀主要发生在远离结构不连续区的圆滑过渡筒节部位,八点支撑区域的变形很小。运输过程中,惯性力载荷对容器应力强度的影响不大,应力应变分布情况与静态工况下的相似,最大Mises等效应力均出现在内容器固定端下支撑处的加强圈上。 展开更多

关键词 应变强化 真空绝热容器 应力应变分布 非线性数值模拟

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高强钢筋高强混凝土柱的非线性数值分析 被引量：1

9

作者 阎石 季保建 陈鑫 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第2期244-249,共6页

目的研究配有高强钢筋的高强混凝土柱的抗震性能.方法采用OpenSees开放式软件对配有高强钢筋的高强混凝土柱进行非线性有限元分析,并将计算结果与同等参数条件下的拟静力试验进行了对比.对影响柱子延性的主要因素进行了Pushover分析.结... 目的研究配有高强钢筋的高强混凝土柱的抗震性能.方法采用OpenSees开放式软件对配有高强钢筋的高强混凝土柱进行非线性有限元分析,并将计算结果与同等参数条件下的拟静力试验进行了对比.对影响柱子延性的主要因素进行了Pushover分析.结果得到方型截面试件和圆型截面试件的滞回曲线、位移延性系数、屈服位移、屈服力和最大抗力,数值分析和试验结果吻合程度较好,还得出了轴压比、含箍特征值、纵筋对柱子延性的影响.结论利用基于OpenSees的有限元分析方法,能够有效地对配有高强钢筋的高强混凝土柱构件进行抗震性能的非线性分析.可以辅助性地利用OpenSees研究该类型构件的抗震性能. 展开更多

关键词 高强钢筋高强混凝土柱 OpenSees软件 非线性数值分析 延性

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混凝土三维裂缝的非线性数值分析 被引量：4

10

作者 寿朝晖 章定国 徐道远 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第S1期31-35,共5页

对各种断裂类型的Ｐ－Δ试验全曲线进行处理后，拟合得到了各σ－ｗ软化曲线的统一数学表达式，以及相应的应力－应变本构关系．同时从能量的观点出发，将应力－应变本构关系转化为能量－应变本构关系，从而可以方便地跟踪三维裂缝的扩... 对各种断裂类型的Ｐ－Δ试验全曲线进行处理后，拟合得到了各σ－ｗ软化曲线的统一数学表达式，以及相应的应力－应变本构关系．同时从能量的观点出发，将应力－应变本构关系转化为能量－应变本构关系，从而可以方便地跟踪三维裂缝的扩展过程．用自编的非线性有限元程序成功地数值模拟了三点弯曲梁的裂缝扩展过程。 展开更多

关键词 混凝土 本构关系/P-Δ全曲线 σ-w软化曲线 三维裂缝 非线性数值分析

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柔性管骨架层湿式压溃非线性数值模拟（英文） 被引量：1

11

作者 庞国良 陈超核 沈义俊 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期1516-1527,共12页

压溃作为海洋柔性管道的一种典型失效形式,对其进行研究具有重要的工程价值。文章考虑了内护套层的影响,建立了包含内护套层的海洋柔性管道骨架层湿式压溃有限元模型,采用弧长法,分别考虑了初始椭圆度、接触非线性和材料非线性的参数影... 压溃作为海洋柔性管道的一种典型失效形式,对其进行研究具有重要的工程价值。文章考虑了内护套层的影响,建立了包含内护套层的海洋柔性管道骨架层湿式压溃有限元模型,采用弧长法,分别考虑了初始椭圆度、接触非线性和材料非线性的参数影响,进行了骨架层非线性压溃力学性能的数值模拟,并与不含内护套层的单纯骨架层压溃模型进行了对比。研究结果表明,随着初始椭圆度的增加,临界压溃载荷会降低,呈现负相关关系;考虑接触非线性和材料非线性因素会对临界压溃载荷产生较大影响,具体表现为随着摩擦系数和材料屈服应力的增加,临界压溃载荷也会增加,呈现正相关关系;考虑内护套影响后,临界压溃载荷略有增加,说明内护套层在承担外压载荷时也起到了一定作用,但对于计算骨架层临界压溃载荷值影响不大。 展开更多

关键词 柔性管 骨架层 压溃失效 非线性数值模拟

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斜波中的船体运动,波浪载荷在时域中的非线性数值计算方法的研究

12

作者 王绍鸿 《现代科技译丛（哈尔滨）》 1994年第4期5-11,共7页

关键词 船体运动 船舶 波浪载荷 非线性数值 计算方法

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FRM的非线性动力学模型及数值仿真(英文)

13

作者 徐晨 林祥都 《现代电子技术》 1998年第3期3-6,共4页

在一杆模型基础上，给出了二杆的非线性动力学模型，并对上述模型进行了数值仿真，结果满意。

关键词 动力学模型非线性数值仿真

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FRP筋混凝土双向板的非线性分析程序设计

14

作者 朱海堂 张东华 +1 位作者 王宝庭 王怡中 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第2期40-43,共4页

采用三维二十节点等参单元,整体式有限元模型(将FRP筋分布到混凝土单元中),对集中荷载作用下FRP筋混凝土双向板的开裂及极限冲切承载力进行了非线性数值分析.混凝土材料的本构关系采用非线性弹性理论中的全量E-ν型,破坏准则选取改进的O... 采用三维二十节点等参单元,整体式有限元模型(将FRP筋分布到混凝土单元中),对集中荷载作用下FRP筋混凝土双向板的开裂及极限冲切承载力进行了非线性数值分析.混凝土材料的本构关系采用非线性弹性理论中的全量E-ν型,破坏准则选取改进的Ottosen四参数公式,裂缝模型选取弥散裂缝模型.经过以上处理,编制了有限元分析程序.程序计算结果与实验数据的比较表明:计算结果与试验值符合良好,分析过程合理,选用合理的材料本构模型、破坏准则和裂缝模型,利用本文程序可以较好地模拟FRP筋混凝土双向板的试验过程. 展开更多

关键词 FRP筋 混凝土双向板 非线性数值模拟 程序设计

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非均质储层致密气藏压裂井复杂缝多井干扰数值试井模型

15

作者 徐有杰 任宗孝 +2 位作者 向祖平 樊晓辉 于梦男 《岩性油气藏》 北大核心 2025年第3期194-200,共7页

基于嵌入式离散裂缝,在考虑拟启动压力梯度影响的基础上,建立非均质致密气藏压裂井复杂裂缝多井干扰数值试井数学模型,通过修正考虑拟启动压力梯度影响的传导率计算公式,改进了MRST数值模拟求解的算法。研究结果表明:①基于MRST模拟器... 基于嵌入式离散裂缝,在考虑拟启动压力梯度影响的基础上,建立非均质致密气藏压裂井复杂裂缝多井干扰数值试井数学模型,通过修正考虑拟启动压力梯度影响的传导率计算公式,改进了MRST数值模拟求解的算法。研究结果表明:①基于MRST模拟器进行模型计算,简化模型与商业软件对比结果验证了模型的准确性,拟启动压力系数越大,压降及压降导数曲线上翘幅度越大。②邻井生产方式(定产或定压)主要影响井底压降双对数曲线中后期特征,邻井定产生产使得测试井边界反映特征提前表征,邻井定压生产使得测试井晚期双对数曲线表现出先上翘后下掉特征。③邻井裂缝参数及离散裂缝对测试井井底压力曲线影响较小,测试井诱导缝导流能力使得双线性流阶段压降导数曲线表现出明显的下凹。④测试井所在区域渗透率不变的情况下,邻井所在区域渗透率越高,测试井双对数晚期阶段干扰开始的时间越早。该研究成果对致密气藏压裂井井间干扰试井分析提供理论基础。 展开更多

关键词 非均质致密气藏 拟启动压力梯度 压裂井 井间干扰 数值试井 非线性渗流 MRST数值模拟

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深部岩体非线性蠕变规律研究 被引量：38

16

作者 王永岩 齐珺 +1 位作者 杨彩虹 魏佳 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期117-121,共5页

对深部工程中不同深度的巷道围岩在高地应力作用下的蠕变破坏过程进行了数值模拟,得到了时间-蠕变、水平地应力-蠕变曲线组和时间-水平地应力-蠕变三维曲面。应用 Mohr-Coulomb 和 Griffith 破坏准则,获得了高地应力岩体的蠕变破坏规律... 对深部工程中不同深度的巷道围岩在高地应力作用下的蠕变破坏过程进行了数值模拟,得到了时间-蠕变、水平地应力-蠕变曲线组和时间-水平地应力-蠕变三维曲面。应用 Mohr-Coulomb 和 Griffith 破坏准则,获得了高地应力岩体的蠕变破坏规律,并计算验证了郑榕明和孙钧提出的非线性流变理论。 展开更多

关键词 深部工程 高地应力 巷道围岩 数值模拟 非线性流变

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关于线性和非线性系统内在的本质联系——多自由度非线性系统的定量和定性分析 被引量：9

17

作者 郑兆昌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期4-8,共5页

多自由度非线性振动问题是历史性国际难题,其求解方法有数值解和渐近解析解或两者结合。基于近代有限元和子结构模态综合法的动力学建模方法,获得非线性系统动力学微分方程,其自由度几乎没有限制,对左端首次近似齐次方程进行模态分析,... 多自由度非线性振动问题是历史性国际难题,其求解方法有数值解和渐近解析解或两者结合。基于近代有限元和子结构模态综合法的动力学建模方法,获得非线性系统动力学微分方程,其自由度几乎没有限制,对左端首次近似齐次方程进行模态分析,选取对响应有贡献的部分本征对,同样对右端激励和非线性伪力作模态变换,得到减缩后非线性系统耦合动力学微分方程。用数值方法求出系统非线性响应进行定量分析,也可获得在指定参数的变动中可能发生的主谐、超谐、亚谐和组合共振,极限环和分岔、混沌等各种非线性振动现象,但其缺点是不能作一般性定性分析。渐近解析解可进行分岔混沌现象的定性分析,但迄今只限于单、两自由度系统。若系统进入共振状态,系统响应相应急剧增加到大振幅振动,振动从微幅线性振动过渡到大幅非线性振动,因之系统运动主要由所涉及的各阶单一主模态所控制。这可称为"单模态共振理论"。当发生共振时,单模态理论可把多自由度系统变换为解耦的多个单自由度系统,因之可采用渐近解析法逐个进行分岔混沌等定性分析,这就克服了高自由度非线性系统定性分析的困难。为了剖析线性和非线性系统内在的本质联系,论证了首次近似表征线性系统特性的主模态是沟通线性振动和非线性振动之间的桥梁,揭示了高自由度线性振动和非线性振动都是以线性主模态呈现其运动规律。 展开更多

关键词 动力学建模方法 非线性振动响应数值解法 渐近奇异摄动法 主模态 分岔

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船舶与桥墩防撞系统碰撞的数值仿真分析 被引量：15

18

作者 李升玉 王曙光 +2 位作者 刘伟庆 徐秀丽 方海 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2006年第5期100-106,共7页

船舶与桥墩防撞系统的碰撞是一种复杂的非线性动态响应历程,整个系统的动态变形和应力变化过程主要取决于桥墩防撞系统的特性。探讨了碰撞力学及数值仿真分析的基本原理,并以某跨海大桥为例,借助于非线性有限元软件LS-DYNA,仿真分析了... 船舶与桥墩防撞系统的碰撞是一种复杂的非线性动态响应历程,整个系统的动态变形和应力变化过程主要取决于桥墩防撞系统的特性。探讨了碰撞力学及数值仿真分析的基本原理,并以某跨海大桥为例,借助于非线性有限元软件LS-DYNA,仿真分析了船舶撞击桥墩防撞系统的基本过程,反映了船舶与桥墩防撞系统碰撞时碰撞力、能量转化及防撞系统能量吸收和变形的时间历程,可供同类型桥墩防撞系统设计参考。 展开更多

关键词 防撞系统 船桥碰撞 非线性数值仿真

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钢筋混凝土叠合梁斜截面承载力数值模拟与影响因素分析 被引量：11

19

作者 常鹏 姚谦峰 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2005年第12期16-20,共5页

钢筋混凝土叠合梁的斜截面承载力,从理论上定量分析存在着较多困难,但数值模拟分析是一种直接有效的途径.笔者对33根尺寸、配筋相同,叠合参数及混凝土强度不同的无腹筋叠合梁和1根整浇对比梁用ABAQUS进行了非线性有限元数值模拟,并且... 钢筋混凝土叠合梁的斜截面承载力,从理论上定量分析存在着较多困难,但数值模拟分析是一种直接有效的途径.笔者对33根尺寸、配筋相同,叠合参数及混凝土强度不同的无腹筋叠合梁和1根整浇对比梁用ABAQUS进行了非线性有限元数值模拟,并且分析了叠合参数以及混凝土强度对叠合梁斜截面承载力的影响,给出了斜截面承载力的计算公式.该分析结果表明,叠合梁的斜截面承载力是整浇梁的1.00～1.14倍.所获分析结果对于促进叠合梁斜截面理论的深入研究、指导叠合梁在工程中的合理设计以及类似的数值模拟分析均有一定的参考价值. 展开更多

关键词 叠合梁 斜截面承载力 叠合参数 非线性数值模拟

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岩土力学数值模拟结果的概率评估方法研究 被引量：4

20

作者 黄诚 杨春和 吕涛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期727-733,共7页

提出了一种用于评估多参数随机变异情况下岩土力学非线性数值模拟结果可靠性的多维高效直接积分型随机分析方法。它首先根据多维积分理论和可靠性分析的直接积分法确定多维随机输入参数的计值点;然后利用非线性数值模拟方法,比如有限元... 提出了一种用于评估多参数随机变异情况下岩土力学非线性数值模拟结果可靠性的多维高效直接积分型随机分析方法。它首先根据多维积分理论和可靠性分析的直接积分法确定多维随机输入参数的计值点;然后利用非线性数值模拟方法,比如有限元法或有限差分法等,完成所有计值点上的计算任务,据此就可以利用多维高效积分程序计算待评估响应量的前几阶矩(一般包括1～6阶矩);最后利用多种方法,包括曲线拟合法、加权余量法及最大熵法计算响应量的概率分布,并据此算出响应量的概率置信区间,用于定量评估响应量的可靠性。数值算例表明,此法具有精度和计算效率较高的优点。 展开更多

关键词 多维积分 曲线拟合法 加权余量法 最大熵法 非线性数值模拟 可靠性分析 参数随机变异

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