摘要：随机有限元法是近年来发展起来的一种工程数值计算方法。由于它建立在有限元法的基础上 ,并采用随机参数来描述工程实际问题 ,因而具有更广阔的发展前景和重要的应用价值。随机有限元法的主要内容包括随机变分原理、随机有限元控制方程的建立及其求解。目前 ,它已被广泛应用于计算结构的可靠度、动力问题、复合材料力学及非线性问题等方面。随着研究工作的不断深入 ,随机有限元法可应用于可靠性设计和优化设计中 ,形成基于随机有限元法的结构可靠性优化设计方法。文中最后从基本理论。

摘要：本文针对随机有限元中的常用算法，从计算效率、计算精度及编程等方面，通过同一例题进行了具体的比较，并进一步分析了每种算法的应用条件及应用范围。同时对ＴＳＦＥＭ及一次二阶矩法通过一个计算结构可靠度的实例也加以比较，得出了很多有益的结论。

摘要：波浪荷载作用下的海床响应是岩土工程领域的研究热点,波致海床液化是导致海床及结构物失稳的主要原因。针对海床响应分析中涉及的诸多不确定性因素,如沉积物参数的空间变异性以及荷载的随机性,建立了基于随机有限元方法的概率分析框架,将在MATLAB中实现的空间异质土体的模拟与在COMSOL中实现的孔隙弹性有限元分析通过LiveLink程序进行耦合。提出了一种分解的Karhunen-Loève(简称K-L)展开方法,该方法占用较少的计算时间和内存空间,使得高分辨率、大尺寸的三维随机场的模拟更加高效。应用上述概率框架分别对规则波浪荷载作用下的二维倾斜海床以及随机波浪荷载下的三维海床响应进行了研究,揭示了海床土体渗透系数K与剪切模量G的空间变异性以及波浪荷载随机性对孔隙水压力分布和海床液化深度的影响规律,表明了传统确定性分析方法将导致不安全的工程设计。

摘要：首先建立三维参数化轴承有限元模型,利用ANSYS软件对其进行数字仿真,得到轴承内部接触应力、应变的变化规律.在此基础上,运用Neumann展开Monte-Carlo随机有限元法(NSFEM),综合考虑轴承原始制造误差以及转速、载荷等不同工况对轴承动态性能的影响,对轴承进行多次随机虚拟试验,得出轴承可靠度,并以定量的概率给出轴承对各参数变量的可靠性灵敏度,为轴承疲劳强度计算和动态优化设计提供可靠的理论依据.

摘要：以随机有限元法为依托,以导弹为研究对象进行模态分析。利用ANSYS软件的APDL语言构建导弹有限元模型,形成包含完整仿真循环过程的分析文件。采用ANSYS软件的PDS模块中的拉丁超立方蒙特卡罗抽样法,考虑导弹壳体和连接端面材料特性参数的变异性,进行可靠度分析。结果表明,导弹随机有限元模态分析的模拟收敛性良好,计算精度满足工程要求,在导弹模态分析和结构动特性设计中具有一定的应用价值。

摘要：摩擦型高强螺栓连接是实现全拆装非机动车钢结构桥梁快速装配化建设的重要构件之一。为研究非机动车钢结构桥梁高强螺栓连接的可靠性能,首先,采用有限元方法建立高强螺栓数值模型,并对模拟方法进行了准确性分析;其次,在此基础上,利用响应面随机有限元法研究了随机变量对高强螺栓结构性能响应的影响,通过随机车流程序计算了非机动车桥梁荷载效应;最后,利用可靠度设计方法研究了钢板梁高强螺栓的抗力分项系数。结果表明:随机变量变异性对高强螺栓不同目标性能有不同程度影响,非机动车荷载作用下的钢桥高强螺栓设计承载力要稍高于现行规范理论公式计算值。

摘要：由于尺寸和实验成本所限,重型燃汽轮机周期性对称支承板机座的的可靠性分析主要依据可靠性仿真。热通道进口温度、进口流速和进口压力是影响燃气轮机切向支撑板机座的主要随机变量。文中运用有限元软件和蒙特卡洛法相结合的随机有限元法,随机产生120组左右的初始变量,以每一组变量为初始值对支承板机座进行流固耦合分析得到温度场分布,再进行稳态热分析得到热应力分布,提取每一组的最大应力值,并对最大应力的概率分布进行曲线拟合,得到最大应力的概率分布函数。根据应力—强度干涉模型,对切向支承机座极限热应力区域进行了可靠度计算,为大型燃气轮机的可靠性分析提供了参考。

摘要：本文针对高耸结构强度这一关键问题，提出用随机有限元法对其进行可靠性分析，克服了用传统方法分析所带来的不足，并通过两个算例进行比较，进一步证明了在对高耸结构进行可靠性分析时，随机有限元法要比传统方法更精确。在计算中采用自编部分程序与通用的ＳＡＰ５程序相结合的方法，减小了自编程序的工作量。

摘要：工程中大型、复杂结构的极限状态方程与输入随机变量的关系往往是未知的,利用响应面法,用一个二次多项式来模拟结构的极限状态方程.首先利用中心复合设计技术获得有关输入随机变量的多组试验点,用这些试验点分别调用有限元程序,可得到相应的多组输出随机变量;然后由已获得的输入、输出随机变量,用最小二乘法来估计二次多项式的参数,即可得到极限状态方程的一个合理近似式;最后用结构可靠度分析中的几何法来计算可靠度指标.对一个重力坝的建基面抗滑稳定可靠度以及坝体单元的可靠度进行了研究,得到了一些重要的结论,指出了提高可靠度指标的途径.算例表明了该方法的有效性.

摘要：由于管道参数如管径、壁厚、运行压力等具有一定的随机性,因此基于可靠性的安全评价方法比基于设计系数的安全评价方法更加合理。在现有的规范中,管道失效压力的计算公式均只考虑了内压载荷,因此在计算海底管道的可靠度时具有一定的局限性,为此引入随机有限元的计算方法,并介绍了适用于海底管道的目标可靠度取值。计算了不同深度海底管道的可靠度以及临界状态含有腐蚀缺陷海底管道的可靠度,当管道腐蚀缺陷超过5 mm时,管道的可靠度将小于目标可靠度,此时可以调整操作压力或者降低压力的波动系数来提高管道的可靠度,保证管道的安全运行,此计算方法为今后海底管道的安全评估提供了一定的参考依据。