适用于含多个隐式极限状态方程的飞机结构系统安全分析新方法

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作者 黄诚 王燕萍 吕震宙 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期659-662,共4页

工程复杂随机结构的概率安全分析中,最重要的两个步骤是建立所有失效模式的极限状态方程和计算所建立极限状态方程的失效概率。一般来说大型复杂工程结构的极限状态方程都是隐式的,且当材料参数、结构参数和外载荷等均为随机变量时,极... 工程复杂随机结构的概率安全分析中,最重要的两个步骤是建立所有失效模式的极限状态方程和计算所建立极限状态方程的失效概率。一般来说大型复杂工程结构的极限状态方程都是隐式的,且当材料参数、结构参数和外载荷等均为随机变量时,极限状态方程均为非线性的,为此文中提出了建立真实复杂结构多模式隐式极限方程的等效方法。该方法对于单个极限状态方程采用在均值点展开成线性项和高次项修正的方式,在概率等效的基础上,建立起原非线性隐式极限状态方程的概率等效线性显式极限状态方程。当结构系统所有极限状态方程都建立了其等效显式线性极限状态方程后,即可利用可得的可靠性分析方法来计算结构系统的等效失效概率。所提方法被用于真实飞机结构翼身连接接头的强度刚度多模式可靠性分析,与迭代响应面法计算结果的对比表明,所提方法具有较高的精度。并且所提方法可以与任何标准有限元程序相结合,而标准有限元程序是当今处理结构力学分析与设计的强有力的工具,文中方法提供了力学分析与概率安全分析相结合的合理连接,其应用前景将是十分广泛的。 展开更多

关键词 失效概率 隐式极限状态 结构 可靠性

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10~4s^(-1)应变率下SHPB系统实验相关问题探讨 被引量：8

2

作者 陶俊林 李玉龙 +4 位作者 田常津 陈裕泽 李思忠 潘志亮 谢若泽 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期245-250,共6页

利用小直径(3.17mm)的SHPB系统初步获得两种较高强度材料(一种特种钢和一种WMo合金)应变率达到104s-1以上的动态压缩应力 应变曲线。通过对这次实验过程及结果的观察和分析,对高应变率实验存在的几个问题进行了探讨。

关键词 固体力学 高应变率 SHPB 应力-应变曲线 实验

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结构体系的非概率可靠性分析方法 被引量：32

3

作者 郭书祥 吕震宙 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期332-335,共4页

结构体系的可靠性与结构的失效模式有关。在非概率条件下 ,结构体系的可靠性取决于非概率可靠性指标最小的最危险失效模式。最危险失效模式的识别及相应极限状态方程的建立是结构体系非概率可靠性计算的关键问题。文中考虑了结构参数及... 结构体系的可靠性与结构的失效模式有关。在非概率条件下 ,结构体系的可靠性取决于非概率可靠性指标最小的最危险失效模式。最危险失效模式的识别及相应极限状态方程的建立是结构体系非概率可靠性计算的关键问题。文中考虑了结构参数及强度、外载荷等参量的不确定性 ,基于随机可靠性方法中常用的优化准则法 ,提出了非概率结构体系主要失效模式的枚举准则。可在只需枚举出少量主要失效模式的情况下 ,不漏掉最危险失效模式。并提出用区间增量载荷法生成主要失效模式的极限状态方程。算例分析表明文中方法是实用和有效的。 展开更多

关键词 结构体系 非概率可靠性 体系可靠性 最危险失效模式 结构可靠性 工程结构

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多模式广义失效概率计算的数值模拟法及其工程应用 被引量：6

4

作者 吕震宙 岳珠峰 冯蕴雯 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2000年第4期382-388,共7页

提出了安全与失效状态含有模糊信息时，广义失效概率计算的数值模拟，及相应的方差估算，并提出了对应的数值积分方法．当状态变量服从正态分布，且其对模糊安全域的隶属函数为正态型时，单个模式的广义失效概率具有精确解．首先利用这... 提出了安全与失效状态含有模糊信息时，广义失效概率计算的数值模拟，及相应的方差估算，并提出了对应的数值积分方法．当状态变量服从正态分布，且其对模糊安全域的隶属函数为正态型时，单个模式的广义失效概率具有精确解．首先利用这种特殊情况检验了所提数值模拟的精度，结果表明对于数值模拟法，随抽样次数的增加，估计值逐渐收敛于真实值．然后利用扩展原理和概率定理，提出两个及两个以上失效模式数广义失效概率的数值模拟计算方法以及相应的数值积分方法．对于工程结构问题，一般在删除次要失效模式之后，主要失效模式的数目不会太多，因此用该数值模拟与数值积分法可以得到精度较高的解．工程算例结果证明了此结论．另外还对所提的两种方法的适用范围做了讨论． 展开更多

关键词 广义失效概率 失效模式 数值模拟 工程应用

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飞机多学科设计中的协同优化算法 被引量：4

5

作者 胡峪 李为吉 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期357-360,共4页

讨论了基于响应面的协同优化算法 ,该方法通过分解、协调的方式解决飞机设计中多个学科的耦合以及数据量大和数据关系复杂的问题。而响应面的引入又使协同优化的计算收敛速度更快 ,可靠性更高。同时还着重研究了减少响应面构造过程中所... 讨论了基于响应面的协同优化算法 ,该方法通过分解、协调的方式解决飞机设计中多个学科的耦合以及数据量大和数据关系复杂的问题。而响应面的引入又使协同优化的计算收敛速度更快 ,可靠性更高。同时还着重研究了减少响应面构造过程中所需的分析次数的方法 ,并给出了一个远程无人机的例子 ,通过协同优化算法进行总体参数优化设计。 展开更多

关键词 多学科设计 协同优化 响应面 飞机设计 参数优化 远程无人机

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飞机在风切变场中的危险性评估及预警时间的确定 被引量：2

6

作者 周洲 刘千刚 张肇炽 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 1994年第4期458-463,共6页

对飞机在风切变场中的危险性评估及预警时间的确定进行了研究。基于能量的概念，从飞机六自由度非线性方程出发，导出了比能量变化率和危险因子的完整表达式，通过灵敏度分析和仿真计算，描述了各个风矢量对能量的影响，为设计风切变探... 对飞机在风切变场中的危险性评估及预警时间的确定进行了研究。基于能量的概念，从飞机六自由度非线性方程出发，导出了比能量变化率和危险因子的完整表达式，通过灵敏度分析和仿真计算，描述了各个风矢量对能量的影响，为设计风切变探测器提供了理论依据。文中还用灰色系统理论分析了危险因子与实际危险之间的关系，证实了环境风场的危险程度可用危险因子来判断的结论，并通过仿真计算飞机穿越几种不同风场时，不同的预警时间与飞机能耗的关系，来确定预警时间，为实际过程中确定预警时间提供依据。 展开更多

关键词 风切变 危险系数 灰色系统理论

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人体系统与可靠性分析 被引量：2

7

作者 赵美英 王海龙 万小朋 《人类工效学》 2000年第4期50-54,共5页

从人的角度出发 ,研究环境因素对人的影响及人对外界环境的反应 ,为作业环境的控制确立方向 ,以求在一定的健康、安全、舒适条件下提高人的工作效率。文中按人的功效划分人体生理心理特性 ,并依此系统地展开人的可靠性分析和作业环境研究。

关键词 人体系统 可靠性分析 作业环境 感应系统 中央系统 效能系统 植物系统 人类工效学

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多点多锁复杂系统可靠性设计、分析及试验评估 被引量：1

8

作者 冯蕴雯 薛小锋 冯元生 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期42-45,共4页

通过对舰载机机翼折叠机构分析,简明地提出了多点多锁连接的可靠性设计特性,通过研究航天器可分离整流罩,提出了高可靠性产品多锁装置的试验可靠性评估方法及可靠性分析方法,又以某型运输机货舱大门多锁系统自发打开故障为例,指出了这... 通过对舰载机机翼折叠机构分析,简明地提出了多点多锁连接的可靠性设计特性,通过研究航天器可分离整流罩,提出了高可靠性产品多锁装置的试验可靠性评估方法及可靠性分析方法,又以某型运输机货舱大门多锁系统自发打开故障为例,指出了这种复杂锁系统可靠性设计上需加以充分注意的问题及关键点。 展开更多

关键词 多点多锁复杂系统 可靠性设计、分析 试验可靠性评估

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飞控系统多种故障检诊模块的综合设计方法研究 被引量：1

9

作者 葛彤 邓建华 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期125-129,共5页

分析了用于飞控系统重构与传感器硬件及解析余度管理的故障检诊模块在飞控系统层次模型中的位置和相互关系 ,将各模块中原有的检诊算法纳入统一的框架 ,建立起这些故障检诊模块之间的联系 ,并提出综合设计的一般性方法。理论分析和仿真... 分析了用于飞控系统重构与传感器硬件及解析余度管理的故障检诊模块在飞控系统层次模型中的位置和相互关系 ,将各模块中原有的检诊算法纳入统一的框架 ,建立起这些故障检诊模块之间的联系 ,并提出综合设计的一般性方法。理论分析和仿真研究均表明 ,综合设计不但可以提高各模块故障检诊能力 ,还可从总体上提高其应付诸如相似故障等用常规方法难以处理的复杂故障情况。 展开更多

关键词 飞行控制系统 余度管理 故障检诊模块 综合设计

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飞机纵向飞行品质对大迎角气动导数的敏感性研究 被引量：2

10

作者 胡朝江 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期442-445,共4页

采用等效系统方法研究在失速迎角前大迎角区气动导数 Cmδh、Cmq、Cmα及 Czα 改变时对具有现代控制系统的战斗机纵向动态特性的影响。结果表明 ,导数中 Cmq、Cmα的影响很小 ,Cmδh的影响相对而言则大得多 ,Czα影响很大。

关键词 气动导数 大迎角 飞机 纵向飞行品质 敏感性

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军用飞机可维护性和可维修性对作战效能的影响

11

作者 艾剑良 张骏 朱绍强 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期566-568,共3页

从机群作战行动平均动态方程出发 ,以飞机重量平衡方程为基础 ,建立描述飞机在整个战斗飞行过程中 ,作战效能与为保证飞机有良好的可维护性和可维修性所附加的非受力结构面积之间关系的数学模型 ,该模型定量地反映了飞机可维护性和可维... 从机群作战行动平均动态方程出发 ,以飞机重量平衡方程为基础 ,建立描述飞机在整个战斗飞行过程中 ,作战效能与为保证飞机有良好的可维护性和可维修性所附加的非受力结构面积之间关系的数学模型 ,该模型定量地反映了飞机可维护性和可维修性对作战效能的影响 。 展开更多

关键词 军用飞机 作战效能 可维护性 可维修性

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结构体系随机模糊失效模式的确定方法

12

作者 吕震宙 岳珠峰 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期186-189,共4页

定义结构在考虑随机与模糊两种不确定性因素时的失效模式为广义失效模式 ,研究了描述基本变量的随机和模糊性的各种参数对模式失效概率的影响 ,以及描述安全与失效模糊状态的各种参数对模式失效概率的影响 ,分析了在选择临界元件时应考... 定义结构在考虑随机与模糊两种不确定性因素时的失效模式为广义失效模式 ,研究了描述基本变量的随机和模糊性的各种参数对模式失效概率的影响 ,以及描述安全与失效模糊状态的各种参数对模式失效概率的影响 ,分析了在选择临界元件时应考虑的因素 ,提出了结构安全裕量对模糊安全域和模糊失效域的隶属函数的确定方法 ,给出了基本变量具有随机模糊性时综合考虑元件强度均值、变异系数以及隶属函数中的参数的临界元选择准则 ,建立了枚举结构体系主要广义失效模式的准则 。 展开更多

关键词 失效模式 随机性 状态变量 结构体系

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基于区间分析的结构非概率可靠性模型 被引量：295

13

作者 郭书祥 吕震宙 冯元生 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期56-60,共5页

本文用非概率的凸集模型模拟结构的不确定性。将结构的不确定参数描述为区间变量。基于区间分析 ,提出了一种新的非概率可靠性度量体系及分析方法。从物理、几何意义等方面解释了文中理论的合理性。其计算方法简便、实用。

关键词 凸集模型 区间变量 概率 非概率 结构可靠性

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改进的区间截断法及基于区间分析的非概率可靠性分析方法 被引量：49

14

作者 吕震宙 冯蕴雯 岳珠峰 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期260-264,共5页

从工程应用的角度出发 ,提出了用区间表示参数的不确定性时 ,线性系统的非概率可靠度指标 ,此可靠度指标在试验数据较少时比概率可靠度指标更合理 ;另外本文还提出了计算响应参量变化范围的区间截断法 ,研究了截断参数 t的选取范围 ,算... 从工程应用的角度出发 ,提出了用区间表示参数的不确定性时 ,线性系统的非概率可靠度指标 ,此可靠度指标在试验数据较少时比概率可靠度指标更合理 ;另外本文还提出了计算响应参量变化范围的区间截断法 ,研究了截断参数 t的选取范围 ,算例分析表明 ,当 t取为所有输入参数的最大相对变化量时 ,由区间截断法算得的结果近似等于精确解 ,而随着 t的增大 ,区间截断法的解逐渐平稳地趋近于由区间算术运算所求得的直接解。 展开更多

关键词 区间截断法 区间分析 非概率 可靠性 分析方法 线性系统 工程结构

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基于可能性理论的结构模糊可靠性方法 被引量：52

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作者 郭书祥 吕震宙 冯立富 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期89-93,共5页

利用模糊变量描述结构的不确定性 ,基于可能性理论和模糊区间分析 ,依据基于区间分析的非概率可靠性方法 ,建立了用于模糊结构和系统的能度可靠性模型。该模型可给出模糊可靠性指标的可能性分布和结构失效的可能性度量 ,并提供更多的关... 利用模糊变量描述结构的不确定性 ,基于可能性理论和模糊区间分析 ,依据基于区间分析的非概率可靠性方法 ,建立了用于模糊结构和系统的能度可靠性模型。该模型可给出模糊可靠性指标的可能性分布和结构失效的可能性度量 ,并提供更多的关于结构安全程度的有用信息 ,且应用简便。 展开更多

关键词 能度可靠性 可能度 结构可靠性 可能性理论 模糊变量 模糊区间

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无人机的侦察航路规划 被引量：20

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作者 柳长安 王和平 李为吉 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期490-494,共5页

针对无人机 ( UAV)侦察任务的两个目标 :( 1 )发现尽可能多的目标 ;( 2 )获得对所有目标尽可能多的有效侦察时间 ,提出了一种优化方法 ,包括航路规划和航路光顺两部分。首先由基于遗传算法 ( GA)的航路规划器根据选定的任务目标制定出... 针对无人机 ( UAV)侦察任务的两个目标 :( 1 )发现尽可能多的目标 ;( 2 )获得对所有目标尽可能多的有效侦察时间 ,提出了一种优化方法 ,包括航路规划和航路光顺两部分。首先由基于遗传算法 ( GA)的航路规划器根据选定的任务目标制定出优化航路 ,然后由航路光顺器对优化航路进行光顺以形成可供无人机飞行的航路。最后给出了仿真结果 。 展开更多

关键词 无人机(UAV) 航路规划 遗传算法 有效侦察时间

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模糊运算和模糊有限元静力控制方程的求解 被引量：26

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作者 郭书祥 吕震宙 冯立富 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2002年第9期936-942,共7页

根据模糊数的区间形式表达和区间运算的性质 ,给出了模糊数和模糊变量的运算规则·　据此并依据区间有限元理论 ,提出了结构模糊有限元静力控制方程的几种求解方法·　方法可根据输入模糊数的隶属函数 ,给出结构响应量的可能性... 根据模糊数的区间形式表达和区间运算的性质 ,给出了模糊数和模糊变量的运算规则·　据此并依据区间有限元理论 ,提出了结构模糊有限元静力控制方程的几种求解方法·　方法可根据输入模糊数的隶属函数 ,给出结构响应量的可能性分布·　且计算量小 。 展开更多

关键词 模糊运算 模糊变量 模糊有限元 区间有限元

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论基于概率模型的结构可靠性优化设计 被引量：10

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作者 郭书祥 吕震宙 +1 位作者 李为吉 冯元生 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 2001年第2期67-70,共4页

结构优化设计的目标是实现可能的最优设计。而结构设计受控于材料特性、几何参数、作用载荷及失效条件等诸多因素。这些因素通常存在不可避免的不确定性。为了实现安全性和经济性之间的协调和平衡 ,能合理处理各种不确定性的结构可靠性... 结构优化设计的目标是实现可能的最优设计。而结构设计受控于材料特性、几何参数、作用载荷及失效条件等诸多因素。这些因素通常存在不可避免的不确定性。为了实现安全性和经济性之间的协调和平衡 ,能合理处理各种不确定性的结构可靠性方法和先进的优化设计技术的结合成为人们的一种自然的选择。基于可靠性的结构优化设计 ,可在结构安全性和经济性之间达到最佳平衡。因而成为设计者所追求的最高目标。文中简要介绍和论述基于概率可靠性的结构优化设计技术的主要内容。 展开更多

关键词 概率模型 优化设计 结构可靠性 结构设计 作用载荷 失效条件

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区间运算和静力区间有限元 被引量：55

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作者 郭书祥 吕震宙 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2001年第12期1249-1254,共6页

用均值和离差两参数表征区间变量的不确定性 ,根据区间运算规则 ,论证了区间变量的运算特性·　将区间分析和有限元方法相结合 ,提出了非概率不确定结构的一种区间有限元分析方法·　将区间有限元静力控制方程中 n自由度不确定... 用均值和离差两参数表征区间变量的不确定性 ,根据区间运算规则 ,论证了区间变量的运算特性·　将区间分析和有限元方法相结合 ,提出了非概率不确定结构的一种区间有限元分析方法·　将区间有限元静力控制方程中 n自由度不确定位移场特征参数的求解归结为求解一 2n阶线性方程组·　实例分析表明文中方法是有效和可行的· 展开更多

关键词 区间运算 区间变量 有限元方法 区间有限元 结构计算

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基于非概率模型的结构可靠性优化设计 被引量：53

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作者 郭书祥 吕震宙 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期198-201,共4页

结构设计受控于诸多因素的不确定性。基于可靠性方法的优化设计是结构设计的合理途径。不确定结构的可靠性优化设计 ,通常是用概率模型求解。但概率模型的应用是以有足够的数据信息为基础的。且结构的概率可靠性优化设计通常计算量很大 ... 结构设计受控于诸多因素的不确定性。基于可靠性方法的优化设计是结构设计的合理途径。不确定结构的可靠性优化设计 ,通常是用概率模型求解。但概率模型的应用是以有足够的数据信息为基础的。且结构的概率可靠性优化设计通常计算量很大 ,设计效率低。本文基于不确定性的凸集模型描述 ,提出了一种不同的基于非概率可靠性的结构优化设计模型。它只需知道不定参量的界限 ,而不要求其分布型式。可显著降低可靠性优化的计算工作量。且由于对初始数据的要求低 ,具有较强的适用性。 展开更多

关键词 非概率模型 优化设计 结构可靠性 可靠性优化 不定参量

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