摘要：针对结构系统刚度以及外荷载、强度等在应用中所表现出的随机性,提出了考虑随机因素的结构系统优化设计方法.该方法首先对系统的可靠性指标进行敏度分析,然后将可靠性指标作为约束函数建立优化模型,对结构的重量进行优化.文中提出了遗传算法和最佳矢量法相结合的混合遗传算法,并引入了小生境技术来进行结构的优化设计.分析表明:基于小生境的混合遗传算法既发挥了最佳矢量法局部搜索能力强的特点,又具有遗传算法全局搜索能力强的优点,使收敛性能大大改善;同时,小生境技术的使用,避免了优化过程中局部最优解的出现,提高了收敛速度.算例表明,基于小生境的混合遗传算法是一种高效的结构优化方法.

摘要：用带预测有效约束的全解析敏度分析的方法,对燃烧室壳体构件进行优化设计,能更好地改善燃烧室壳体的应力集中状况和防止热变形损伤,提高其承载能力。在燃烧室壳体构件优化设计中,建立带预测有效约束的全解析敏度分析技术,并将该技术与通用的形状优化设计算法相结合,对燃烧室壳体中的某一平面应力下的构件进行形状优化设计,降低了内孔最大切向应力值,最后获得满意的结果。

摘要：超空泡运动体的动力屈曲失稳具有隐蔽性、突发性和危险性,因而必须研究清楚运动体的失稳区域边界及失稳振幅.将超空泡运动体模拟成受轴向周期载荷作用的细长圆柱薄壳,给出非线性几何方程、物理方程和平衡方程,建立细长圆柱薄壳带有非线性项的动力屈曲微分方程组;依据非线性项的形式,给出合理的非线性位移表达式,得到具有周期性系数的非线性横向振动微分方程;采用伽辽金变分法和和鲍洛金方法,获得带有周期性系数和非线性项的马奇耶方程;求解非线性马奇耶方程,得到第一、第二阶不稳定区域内的定态振动振幅的解析表达式;绘制超空泡运动体的非线性参数共振曲线,分析航行速度、载荷比例系数、轴向载荷频率和振型对参数共振曲线的影响.以上研究为建立基于参数共振的圆柱薄壳动力失稳的可靠性分析及基于参数共振可靠性的结构动力优化设计的奠定了理论基础.

摘要：对燃烧室壳体构件进行优化设计,是改善应力集中状况、防止热变形损伤、提高其承载能力的重要措施。在燃烧室壳体构件优化设计中,本文建立了轴对称构件的边界元全解析敏度分析技术,并将该技术与通用的形状优化设计算法相结合,对燃烧室壳体中的某一平面应力下的构件进行形状优化设计。在优化燃烧室壳体构件时,用加权求和法处理该构件的多目标问题,最后获得满意的结果。

摘要：分析了裂纹缺陷对加筋板极限强度的影响,给出了加筋板单元的可靠性计算和敏度分析的表达式。对含有裂纹的加筋板单元组成的结构系统进行了可靠性分析,给出结构系统总体可靠性指标的计算方法及系统可靠性指标的敏度表达式;推出了含裂纹板元失效后对残余结构影响的反向节点力计算公式,保证了计算精度和可靠性分析的合理性;最后通过船舶结构的一个舱段,对比开展了含有裂纹缺陷与不含裂纹缺陷的结构系统的可靠性分析。本文方法可为结构系统的安全设计和维修提供参考。

摘要：为了使飞行器可靠性指标的计算模型更符合实际结构,采用合成梁元与加筋板格元(SP)来模拟飞行器三维空间结构.同时考虑材料的强度、梁元件截面积、板元件厚度和外载荷均为随机变量,推导了结构节点位移对随机变量导数的公式,并应用随机有限元、结构可靠性基本理论进行了结构可靠性分析.最后采用Visual Fortran编制了相应的软件,对某飞行器翼盒结构进行了计算,结果表明该方法对飞行器结构可靠性分析具有重要的作用.

摘要：阐述了基于BLIE（最佳线性不变估计）、MLE（极大似然估计）的4种求Weibull分布变差系数的经典上限方法，指出它们均受样本量和截尾方式的限制。为此，给出了无信息先验分布下Weibull分布变差系数的Bayes精确上限，它适用于n≥r≥2的各种样本量的Ⅱ型与随机能尾；还给出了Weibull分布变差系数的新表，设计了双对数插值方法，它简便易行，精度比线性插值高1～3个数量级；并用数值例说明了这些方法。

摘要：为了得到非线性较强安全余量方程的可靠性指标的较为精确解,在验算点法和中心点法的基础上,提出了一种类似于并联结构联合失效概率的方法——联合法,进行可靠性分析.将安全余量在计算所得到的2点进行Tay-lor展开,使展开后所得到的失效区与实际失效区尽可能的吻合,减小误差,提高了对于安全余量方程在设计验算点处非线性较强的结构可靠性指标的计算精度.通过算例表明,该分析方法较精确地得到了可靠性指标,且计算过程简单易懂.

摘要：基于复合材料层合板的一阶横向剪切变形理论,提出了同时考虑层合板面内和分层破坏的可靠性分析方法。该方法考虑了层间应力对层合板分层的影响,结合Tsai-Hill理论和层合板分层判据,给出了安全余量的表达形式,并考虑了各失效模式之间的相关性。在失效分析过程中,采用蔡氏所提出的刚度退化规律进行刚阵的减缩;利用随机有限元方法对安全余量进行敏度分析,结合改进的一次二阶矩法求解可靠性指标;用改进的分枝限界法寻找主要失效路径;用PNET法计算系统失效概率。计算表明,当考虑分层失效时结构系统失效概率有所增加,这是符合工程实际情况的。因此,设计过程中考虑分层失效是必要的。

摘要：基于累计损伤的结构系统时变刚度可靠性分析,对设计寿命期内结构系统刚度可靠性指标的影响非常重要.根据疲劳载荷造成的累积损伤对材料极限应力的影响,结合材料强度与弹性模量之间的关系,给出了结构构件在基于累积损伤下剩余弹性模量的表达式,并导出了在外载作用下刚度失效时安全余量的具体表达式.采用改进的一次二阶矩方法求解可靠性指标,用改进的分枝限界法寻找主要失效模式,然后用PNET法计算结构系统可靠性.数值算例表明,结构系统在设计寿命内虽然满足了系统疲劳可靠性的要求,但随着使用寿命的增加,结构系统刚度可靠性下降,当疲劳载荷循环次数大于一定值时,结构系统结构刚度可靠性不能满足设计要求.因此,该方法为设计人员综合考虑结构系统可靠性提供理论依据.