基于分数阶热传导方程激光加热瞬态温度场研究 被引量：10

1

作者 许光映 王晋宝 韩志 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2015年第8期844-854,共11页

基于分数阶Taylor(泰勒)级数展开原理,建立单相延迟一阶分数阶近似方程,获得分数阶热传导方程.针对短脉冲激光加热问题建立分数阶热传导方程组,并运用Laplace(拉普拉斯)变换方法进行求解,给出非Gauss(高斯)时间分布的激光内热源温度场... 基于分数阶Taylor(泰勒)级数展开原理,建立单相延迟一阶分数阶近似方程,获得分数阶热传导方程.针对短脉冲激光加热问题建立分数阶热传导方程组,并运用Laplace(拉普拉斯)变换方法进行求解,给出非Gauss(高斯)时间分布的激光内热源温度场解析解.针对具体算例数值研究温度波传播特性.结果表明热传播速度与分数阶阶次有关,分数阶阶次增加,热传播速度减小,温度变化幅度增加.分数阶方程可以用于描述介于扩散方程和热波方程间的热传输过程,且对热传播机制与分数阶热传导方程中分数阶项的关系做了深入剖析. 展开更多

关键词 分数阶热传导 激光加热 分数阶微分 分数阶Taylor公式

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潮流能水轮机叶片翼型水动力性能的数值模拟研究 被引量：5

2

作者 田美灵 刘雪峰 +2 位作者 王晋宝 唐志波 吴国荣 《水电能源科学》 北大核心 2014年第12期139-142,共4页

鉴于潮流能水轮机叶轮叶片性能的好坏关系到叶轮的捕能效果,而叶片翼型的水动力性能是叶片设计的基础,基于CFD软件ANSYS CFX对部分翼型的水动力性能进行了分析。首先在不同湍流模型下对NACA2412翼型的部分水动力特性进行数值模拟并与试... 鉴于潮流能水轮机叶轮叶片性能的好坏关系到叶轮的捕能效果,而叶片翼型的水动力性能是叶片设计的基础,基于CFD软件ANSYS CFX对部分翼型的水动力性能进行了分析。首先在不同湍流模型下对NACA2412翼型的部分水动力特性进行数值模拟并与试验值做对比分析;然后在SST湍流模型下,对NACA64421翼型在攻角为0°时,探讨了边界层网格对数值模拟结果的影响;并对其在攻角为-2°-20°情形下的水动力性能进行了数值模拟。结果表明,湍流模型的选用、边界层网格划分及近壁尺寸的选取对数值模拟结果的影响均较大,并通过数值模拟得到了NACA64421翼型的升力系数、阻力系数、最佳攻角、失速角等水动力性能参数,可为水轮机叶片设计时翼型的选取提供参考。 展开更多

关键词 潮流能水轮机 翼型 水动力性能 数值模拟

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甬江口及附近海域冲淤变化研究分析 被引量：5

3

作者 倪云林 巩明 +2 位作者 杨辉 周鸿权 武小勇 《浙江海洋学院学报（自然科学版）》 CAS 2013年第6期537-542,共6页

利用1935年、1962年、1979年、2004年这四个年份的海图资料,建立了甬江口及附近海域的数字高程模型(DEM),进而定量计算了不同时段的海床平面冲淤变化、海岸演变和滩槽平面变化。结果表明,在1935-2004年间,甬江口及附近海域总体上以轻微... 利用1935年、1962年、1979年、2004年这四个年份的海图资料,建立了甬江口及附近海域的数字高程模型(DEM),进而定量计算了不同时段的海床平面冲淤变化、海岸演变和滩槽平面变化。结果表明,在1935-2004年间,甬江口及附近海域总体上以轻微淤积为主,年均淤积速率4.24 cm/a;岸线持续向海推进,潮滩呈淤涨态势,而深槽则趋于萎缩。但冲淤性质在不同时段有所不同,呈现出由冲转淤的调整趋势,这种趋势主要是人为因素作用的结果。 展开更多

关键词 甬江口 海床平面 滩槽 冲淤变化

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桥区航道优化布置设计研究 被引量：6

4

作者 艾万政 丁天明 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期131-137,共7页

桥区航道布置与交通事故密切相关.我国关于桥区航道布置规范主要考虑的因素是船舶的船型尺度,并没有考虑船舶的操纵特性和桥区水流条件.如果按照我国的相关规范来设计桥区航道,是不利于船舶通航安全的.因此有必要综合考虑船舶的操纵性... 桥区航道布置与交通事故密切相关.我国关于桥区航道布置规范主要考虑的因素是船舶的船型尺度,并没有考虑船舶的操纵特性和桥区水流条件.如果按照我国的相关规范来设计桥区航道,是不利于船舶通航安全的.因此有必要综合考虑船舶的操纵性、桥区的水流特性及船型尺度来探讨桥区航道的布置方法.本文重点研究了船舶在桥区操纵性及桥区水流特性,并在此基础上提出了桥区顺直航道及桥区弯曲航道的优化布置设计方法.研究结果表明:桥区的航道宽度是布置桥区航道的关键.桥区的航道宽度设计应充分考虑船舶的操纵性及桥墩水流特性;桥区航道宽度应该是船舶航迹带宽度、船舶操纵性所引起的附加宽度、船间距离等参变量的叠加,同时桥区的航道应该布置在桥墩紊流区范围之外.通过以上分析,本文还从船舶操纵理论及统计理论两个角度提出了桥区航道布置方法. 展开更多

关键词 水路运输 交通事故 操纵性 航道宽度 浮标

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洞塞消能特性数值模拟研究 被引量：5

5

作者 丁天明 张敏 艾万政 《浙江海洋学院学报（自然科学版）》 CAS 2016年第1期48-51,共4页

洞塞消能工作为一种新型的内消能工形式,已引起了国内外很多人的关注。本文运用数值模拟方法对这种形式消能工的消能特性进行了精确模拟。研究结果表明,洞塞回流区是能量损失的源地。洞塞能量损失系数主要受到孔径比的影响。随着孔径比... 洞塞消能工作为一种新型的内消能工形式,已引起了国内外很多人的关注。本文运用数值模拟方法对这种形式消能工的消能特性进行了精确模拟。研究结果表明,洞塞回流区是能量损失的源地。洞塞能量损失系数主要受到孔径比的影响。随着孔径比的增加,能量损失系数逐步减小,回流区长度减小。 展开更多

关键词 洞塞 数值模拟 能量损失系数 模型 孔径比

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水平轴潮流能水轮机的流固耦合分析 被引量：3

6

作者 田美灵 刘雪峰 +3 位作者 王晋宝 唐志波 陈正寿 孙忠军 《浙江海洋学院学报（自然科学版）》 CAS 2014年第5期430-436,447,共8页

叶轮作为潮流能水轮机捕能的关键部件,其水动力性能以及结构性能会影响水轮机的捕能效果及其结构的安全性。本文以30 W的小型水平轴潮流能水轮机为例,分别基于单向流固耦合和双向流固耦合模型对在设计工况下的叶轮水动力性能与结构性能... 叶轮作为潮流能水轮机捕能的关键部件,其水动力性能以及结构性能会影响水轮机的捕能效果及其结构的安全性。本文以30 W的小型水平轴潮流能水轮机为例,分别基于单向流固耦合和双向流固耦合模型对在设计工况下的叶轮水动力性能与结构性能进行了稳态分析,对比研究了两种耦合模型所得到的叶轮捕能系数、叶轮表面压力分布等水动力性能和叶轮应力分布等结构性能,为进一步对叶轮结构优化提供参考依据。 展开更多

关键词 潮流能水轮机 单向流固耦合 双向流固耦合 水动力性能 结构性能

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渗透海床上波浪传播特性的研究 被引量：3

7

作者 唐志波 倪云林 +1 位作者 于姜梅 沈良朵 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期77-82,共6页

波浪在渗透海床上传播时会发生波高的衰减。基于Dean和Dalrymple(1984年)提出的渗透海床上波浪传播的理论模型,推导了波浪运动的速度势表达式和色散关系,并采用迭代方法,提出了一种求解色散方程的简单高效的数值算法,从而求得波浪的空... 波浪在渗透海床上传播时会发生波高的衰减。基于Dean和Dalrymple(1984年)提出的渗透海床上波浪传播的理论模型,推导了波浪运动的速度势表达式和色散关系,并采用迭代方法,提出了一种求解色散方程的简单高效的数值算法,从而求得波浪的空间衰减系数(即复波数虚部)。在此基础之上,研究了不同渗透系数和不同水深条件下波高的衰减规律,结果表明,波浪在传播过程中波高按指数衰减,衰减速率随渗透系数的增大和相对水深的减小而增大,但由于波浪的空间衰减系数较小,波浪的衰减也较为缓慢,通常情况下,只有当波浪长距离传播时,海床渗透导致的波高衰减才较为显著。 展开更多

关键词 势流理论 渗透海床 色散方程 空间衰减系数

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射流涡发生器对激波边界层作用诱导的流体分离控制大涡模拟研究 被引量：3

8

作者 薛大文 陈志华 +1 位作者 孙晓晖 张焕好 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期40-48,共9页

为了研究射流涡发生器对激波边界层作用所诱导的流动分离控制机理及其流场特性,基于大涡模拟(Large eddy simulation)方法和高阶TCD/WENO混合格式,对来流马赫数Ma=2.5情况下,平板上射流涡发生器对激波与边界层相互作用所诱导流场进行了... 为了研究射流涡发生器对激波边界层作用所诱导的流动分离控制机理及其流场特性,基于大涡模拟(Large eddy simulation)方法和高阶TCD/WENO混合格式,对来流马赫数Ma=2.5情况下,平板上射流涡发生器对激波与边界层相互作用所诱导流场进行了数值模拟。结果表明,射流涡发生器对激波边界层的流体分离有一定的抑制作用,与无控制情况相比,射流作用下进出口总压恢复系数由85.9%提高到94.6%。射流尾涡主要集中于一环状区域内,在该区域内,入射激波与马蹄涡、桶形激波上方的涡管以及剪切涡相互作用,导致整体尾流被激波往下压缩。同时在激波的压缩下,各涡之间相互缠绕、挤压合并,形成多个流向小涡结构,将边界层外的高速流体卷入边界层内,从而增加边界层底层能量,达到抑制流动分离的目的。 展开更多

关键词 超声速 射流涡发生器 流动分离控制 大涡模拟

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球形重质气体物理爆炸特性 被引量：2

9

作者 薛大文 陈志华 韩珺礼 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期759-763,共5页

基于大涡模拟方法,结合高阶混合格式,对高压重质的SF6球形气云在空气中爆炸进行了模拟。数值模拟表明,爆炸产生的激波经过气体分界面时分为透射激波以及反射稀疏波,透射激波导致气体分界面处Richtmyer-Meshkov失稳增强,从而加速了2种气... 基于大涡模拟方法,结合高阶混合格式,对高压重质的SF6球形气云在空气中爆炸进行了模拟。数值模拟表明,爆炸产生的激波经过气体分界面时分为透射激波以及反射稀疏波,透射激波导致气体分界面处Richtmyer-Meshkov失稳增强,从而加速了2种气体的混合,而反射的稀疏波经过汇聚,在球心处形成二次激波,在该强激波作用下,流场区域基本呈现湍流形态。 展开更多

关键词 爆炸力学 RICHTMYER-MESHKOV不稳定性 大涡模拟 SF6

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金塘大浦口集装箱码头前沿海域冲淤分析 被引量：4

10

作者 倪云林 董文强 +1 位作者 郭朋军 章斌杰 《浙江海洋学院学报（自然科学版）》 CAS 2015年第4期374-378,共5页

利用金塘港区大浦口集装箱码头前沿海域1935年、1962年、1987年、2004年的水深地形资料和舟山甬舟集装箱码头有限公司提供的2011年2月、3月和4月的测深资料,应用GIS技术,建立了该海域的数字高程模型,计算探讨了集装箱码头建造前后码头... 利用金塘港区大浦口集装箱码头前沿海域1935年、1962年、1987年、2004年的水深地形资料和舟山甬舟集装箱码头有限公司提供的2011年2月、3月和4月的测深资料,应用GIS技术,建立了该海域的数字高程模型,计算探讨了集装箱码头建造前后码头前沿海域的冲淤变化。结果表明,在码头建造前的1935-2004年间,该海域经历了从较快冲刷到轻微淤积再到较快淤积的调整过程,而码头建造后,码头前沿海域则继续趋于淤积,且淤积强度有所增大,年均淤积速率达到1.15 m/a。这种冲淤趋势与金塘水道的冲淤变化密切相关,其根本原因可能与上游杭州湾南岸的围海造地有关。而集装箱码头桩基的阻水作用在一定时间内对码头前沿海域的淤积也有一定的贡献。 展开更多

关键词 集装箱码头 冲淤变化 金塘水道 纳潮量

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撞击不同货油舱对被撞船舷侧结构碰撞性能影响 被引量：1

11

作者 吴文锋 邓术章 宋修福 《中国航海》 CSCD 北大核心 2014年第3期76-79,共4页

以15.9万吨级的满载双壳油船为研究对象,对以往研究经常忽略的被撞船不同货油舱被撞时对碰撞性能带来的影响进行分析。利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,分别对该船处于静止状态下被撞时的碰撞损伤机理和耐撞性能进行分析研究。通过对碰撞... 以15.9万吨级的满载双壳油船为研究对象,对以往研究经常忽略的被撞船不同货油舱被撞时对碰撞性能带来的影响进行分析。利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,分别对该船处于静止状态下被撞时的碰撞损伤机理和耐撞性能进行分析研究。通过对碰撞过程中产生的碰撞力、结构变形、结构吸能等进行计算、比较、分析,阐述被撞船不同货油舱被撞对结构损伤机理及碰撞性能的影响。研究结果表明,撞击不同货油舱对被撞船的碰撞性能的影响是不一致的。 展开更多

关键词 水路运输 船舶碰撞 货油舱 舷侧结构 损伤机理 碰撞性能

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船舶动力装置拆装数据库开发及应用研究 被引量：1

12

作者 朱发新 王伟军 +3 位作者 卢金树 李玉乐 吴炳杰 贺银根 《浙江海洋学院学报（自然科学版）》 CAS 2015年第5期461-464,469,共5页

根据船舶动力装置的种类及作用不同,将船舶动力装置拆装分为柴油机拆装、船用泵拆装、分油机拆装、辅锅炉拆装、空压机拆装、增压器拆装、其它设备拆装等。本文以Visual Fox Pro6.0数据库管理系统为软件平台,开发出了船舶动力装置拆装... 根据船舶动力装置的种类及作用不同,将船舶动力装置拆装分为柴油机拆装、船用泵拆装、分油机拆装、辅锅炉拆装、空压机拆装、增压器拆装、其它设备拆装等。本文以Visual Fox Pro6.0数据库管理系统为软件平台,开发出了船舶动力装置拆装数据库,该数据库具有浏览查询、显示、追加、删除和修改等功能,以友好的用户界面和易于操作等特点,可以有效地应用于船舶动力装置拆装和教学、船舶管理和修造等方面。 展开更多

关键词 船舶动力装置 拆装 VFP6.0数据库 开发 应用

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沿海滩涂区宕土-排水板作用地基的固结研究 被引量：2

13

作者 马惠彪 孙钰杰 +1 位作者 高远 任建国 《浙江海洋学院学报（自然科学版）》 CAS 2015年第4期403-406,共4页

沿海滩涂区为高压缩性、含水量大、承载力低的土构成,把上部填土作为堆载、排水板作为竖向排水体对土进行固结,避免了一般堆载预压所带来的时间长、费用大、工况繁琐、工后大量弃土等问题。方法上运用设计排水体、加载值等获取固结模型... 沿海滩涂区为高压缩性、含水量大、承载力低的土构成,把上部填土作为堆载、排水板作为竖向排水体对土进行固结,避免了一般堆载预压所带来的时间长、费用大、工况繁琐、工后大量弃土等问题。方法上运用设计排水体、加载值等获取固结模型,并把固结理论计算与实际现场固结测试结果相比对,得到两者保持基本一致的技术参数和指标。借鉴此方法可先通过设计及理论计算去指导工程实际应用为依据,为工程地基固结应用的一种创新。 展开更多

关键词 堆载 排水体 固结模型

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基于裂缝口开度的水工混凝土结构裂缝性态监控方法 被引量：2

14

作者 霍中艳 郑东健 钱光旋 《水电能源科学》 北大核心 2015年第5期113-117,共5页

针对复杂工况下带缝水工混凝土结构的裂缝扩展判据难以用于工程实际,且常规有限元法扩展法需不断进行网格重建的问题,推导了包含裂尖效应的渗流—应力耦合的扩展有限元模型,以此分析并建立了裂缝口开度与宏观裂尖开度在裂缝扩展全过程... 针对复杂工况下带缝水工混凝土结构的裂缝扩展判据难以用于工程实际,且常规有限元法扩展法需不断进行网格重建的问题,推导了包含裂尖效应的渗流—应力耦合的扩展有限元模型,以此分析并建立了裂缝口开度与宏观裂尖开度在裂缝扩展全过程的关系,提出了基于粘着力的宏观裂尖判别法,并从数值分析角度验证了宏观裂尖开度临界值的无尺寸效应,利用其与裂缝口开度的关系建立了水工混凝土结构裂缝起裂、稳定扩展、失稳扩展全过程的监控方法,最终通过算例验证了该方法的合理性。 展开更多

关键词 水工混凝土 裂缝口开度 粘着裂缝 扩展有限元 监控方法

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基于船舶推进系统特性船体艉部结构垂向振动试验 被引量：1

15

作者 温小飞 周瑞平 +1 位作者 袁强 金尚崇 《噪声与振动控制》 CSCD 2014年第6期206-209,共4页

船舶推进系统与船体结构的耦合技术是目前船舶研究的重要方向,需要在基本理论、试验方法和研究手段等各个方面进行跨学科的创新性深入研究。根据船舶推进系统的主要激励形式,确定船体艉部结构垂向振动分析的关键频率,通过关键频率对船... 船舶推进系统与船体结构的耦合技术是目前船舶研究的重要方向,需要在基本理论、试验方法和研究手段等各个方面进行跨学科的创新性深入研究。根据船舶推进系统的主要激励形式,确定船体艉部结构垂向振动分析的关键频率,通过关键频率对船体艉部结构垂向振动与船舶推进系统特性进行关联性分析,同时也分析油膜涡动对船体艉部结构垂向振动的影响程度,为船舶推进系统振动传递规律和油膜涡动理论方面研究提供一些有意义的结论和参考。 展开更多

关键词 振动与波 船体振动 垂向振动 振动试验 船舶推进系统

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船舶风险诊断推理模型的设计与应用

16

作者 董良雄 卢金树 朱发新 《中国航海》 CSCD 北大核心 2014年第4期84-87,共4页

在船舶风险管理中,为从已有的风险监测实例中挖掘出潜在的风险诊断知识,将人工智能的思想应用于风险状态识别,利用基于信息熵的决策树的知识获取方法从监测实例中推理风险与相应特征的对应关系。采用主元分析方法约简条件属性,采用C4.5... 在船舶风险管理中,为从已有的风险监测实例中挖掘出潜在的风险诊断知识,将人工智能的思想应用于风险状态识别,利用基于信息熵的决策树的知识获取方法从监测实例中推理风险与相应特征的对应关系。采用主元分析方法约简条件属性,采用C4.5算法度量风险监测实例表中各条件属性对状态识别的重要性,建立基于状态监测实例库的风险诊断推理模型。通过运用此模型对船体腐蚀程度进行风险监测管理,验证了诊断推理的效果,相应的信息处理流程为船舶的持续风险监控提供了手段支持。 展开更多

关键词 水路运输 船舶风险诊断 推理系统 知识获取 决策树

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密封件复合废料分离再生设备研发及应用

17

作者 唐志波 王晋宝 +2 位作者 张柔佳 潘帅 金平安 《浙江海洋学院学报（自然科学版）》 CAS 2013年第4期340-343,共4页

机械设备的维护升级,往往会产生大量的密封件废弃品,同时在生产制造密封件的过程中,也会产生大量边角废料。密封件材料不可分解和焚烧,大量密封件复合废料的堆积已成为工业生产中的严峻问题。本文研发了一种密封件复合废料分离再生设备... 机械设备的维护升级,往往会产生大量的密封件废弃品,同时在生产制造密封件的过程中,也会产生大量边角废料。密封件材料不可分解和焚烧,大量密封件复合废料的堆积已成为工业生产中的严峻问题。本文研发了一种密封件复合废料分离再生设备,介绍其工作原理及装置的结构组成,设备突破了传统筛网设计思路,提出了涡旋气流分级装置及适用于微小粒径粉尘回收的高效除尘装置,同时公开了利用该设备微粉碎后的微粉加工形成的芳纶纤维平板的配比比例。 展开更多

关键词 密封件 废料 分离 再生 微粉碎 除尘

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深埋海底隧洞内水压力下饱和土的动力特性

18

作者 高华喜 闻敏杰 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2014年第2期46-51,88,共7页

将衬砌分别视为多孔柔性材料和弹性介质,在频率域内研究内水压力作用下饱和分数导数黏弹性土-深埋圆形隧洞多孔柔性或弹性衬砌系统的耦合简谐振动。土体的宏观力学特性采用多孔介质理论来模拟。通过引入与土体体积分数相关的应力系数,... 将衬砌分别视为多孔柔性材料和弹性介质,在频率域内研究内水压力作用下饱和分数导数黏弹性土-深埋圆形隧洞多孔柔性或弹性衬砌系统的耦合简谐振动。土体的宏观力学特性采用多孔介质理论来模拟。通过引入与土体体积分数相关的应力系数,利用衬砌和土体界面处位移连续,分别得到饱和黏弹性土和衬砌的位移、应力和孔隙水压力等的解析表达式。在此基础上,分析了多孔柔性衬砌和弹性衬砌结构的差异,并考察了应力系数、渗透系数、分数阶导数本构参数等对系统动力响应的影响,结果表明:多孔柔性衬砌材料条件下系统的动力响应明显大于弹性衬砌材料条件下系统的动力响应;随着分数导数阶数和材料参数比的增加,系统共振效应明显减弱;衬砌边界透水和不透水只是反映边界渗透性的两种极限状态。 展开更多

关键词 多孔介质 分数导数模型 柔性 弹性衬砌 应力系数 相对渗透系数

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锚泊船舶纵向安全领域特性研究

19

作者 艾万政 《浙江海洋学院学报（自然科学版）》 CAS 2015年第3期293-295,共3页

本文通过数值模拟的方法,得出了锚泊船舶纵向安全领域经验表达式。研究结果表明,锚泊船舶的纵向领域与船舶宽度成线性关系,与航道表面流速成二次曲线关系。

关键词 锚泊船 领域 数值模拟 经验表达式 安全

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基于已有信息的转移区域抽样可靠度数值模拟方法

20

作者 房艳峰 《浙江海洋学院学报（自然科学版）》 CAS 2015年第4期395-402,共8页

对结构可靠度计算中的数值模拟方法进行了讨论,推导出模拟值方差的理论公式和影响因素。提出了一种可以降低模拟值方差、增加抽样效率的重要抽样方法——基于已有信息的转移抽样区域法。应用这种方法时,可只在包括失效区的且概率已知的... 对结构可靠度计算中的数值模拟方法进行了讨论,推导出模拟值方差的理论公式和影响因素。提出了一种可以降低模拟值方差、增加抽样效率的重要抽样方法——基于已有信息的转移抽样区域法。应用这种方法时,可只在包括失效区的且概率已知的某局部区域内抽样。在相同的抽样数量下,由于利用该区域的已知抽样概率作为已有信息,其模拟方差与直接抽样的比值小于1,且该比值随着抽样区的减小而减小,近似呈线性变化。该局部区域可取以原点为中心以结构可靠指标为半径的圆形区域外部空间。理论分析和模拟结果都表明,转移抽样区域法得到的模拟值方差与直接抽样法的比值,随结构可靠指标的增大而呈非线性降低。当可靠指标大于3时,这个比值可以降低到1/100以下。 展开更多

关键词 可靠度 数值模拟 重要抽样 方差 区域

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