本文研究結(jié)構(gòu)的可靠度分析方法和基于可靠度分析的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,著重研 究了半解析的可靠度分析方法和模擬重要抽樣方法,以及這些方法在海洋平臺(tái)可 靠度計(jì)算中的應(yīng)用,并研究了一種基于kriging可靠度和凝聚函數(shù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè) 計(jì)的半無限規(guī)劃方法。 第一章為文獻(xiàn)綜述和選題背景。首先簡(jiǎn)要介紹了結(jié)構(gòu)可靠度的基本概念,并 對(duì)可靠度計(jì)算的各種方法進(jìn)行了分析,同時(shí)對(duì)現(xiàn)有基于可靠度的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的 數(shù)學(xué)規(guī)劃方法進(jìn)行了回顧。隨后,重點(diǎn)介紹了一種半?yún)?shù)化的插值技術(shù)-kriging 方法以及本文的主要工作。 第二章給出一種基于kriging模擬技術(shù)的結(jié)構(gòu)可靠性分析方法。首先介紹了 在結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)未知的情況下,計(jì)算可靠度指標(biāo)的幾種半解析方法。由于問題的 復(fù)雜程度和非線性程度的不同,響應(yīng)面法中不同函數(shù)形式的選取會(huì)引起可靠度計(jì) 算的穩(wěn)定性和有效性的差異。本文提出了一種不依賴于二次多項(xiàng)式近似的可靠度 分析方法,該方法建立了一個(gè)與已知信息相關(guān)的插值模型來模擬結(jié)構(gòu)的響應(yīng),其 特點(diǎn)是并不給出極限狀態(tài)方程的具體形式,以此避免假定的函數(shù)表達(dá)式對(duì)可靠性 計(jì)算的影響。使用該方法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是可以最大程度的利用現(xiàn)有的大型工程 分析軟件...

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
1. 緒論
    1.1 結(jié)構(gòu)可靠度的基本理論
        1.1.1 影響結(jié)構(gòu)可靠度的事物的不確定性
        1.1.2 結(jié)構(gòu)的確定性設(shè)計(jì)和概率設(shè)計(jì)
        1.1.3 可靠度的基本原理
            1.1.3.1 基本概念
            1.1.3.2 基本隨機(jī)變量
            1.1.3.3 極限狀態(tài)
            1.1.3.4 可靠度與失效概率
    1.2 結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算的基本方法
        1.2.1 一次二階矩法
            1.2.1.1 Cornell可靠度
            1.2.1.2 H-L可靠度指標(biāo)
            1.2.1.3 可靠度計(jì)算的優(yōu)化方法
        1.2.2 二次可靠度計(jì)算方法
        1.2.3 響應(yīng)面法
        1.2.4 蒙特卡洛模擬方法
    1.3 基于可靠度的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
        1.3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)模型
        1.3.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
    1.4 Kriging
    1.5 本文工作
2. 可靠度分析的Kriging方法
    2.1 可靠度分析中的半解析方法
    2.2 Kriging方法在可靠度計(jì)算中的應(yīng)用
        2.2.1.Kriging方法的基本理論
        2.2.2 基本過程
            2.2.2.1 樣本點(diǎn)的選取
            2.2.2.2 結(jié)構(gòu)響應(yīng)的計(jì)算
            2.2.2.3 模型的建立
            2.2.2.4 可靠性指標(biāo)的計(jì)算
            2.2.2.5 基本過程
    2.3 算例分析
        2.3.1 數(shù)值算例1
        2.3.2 數(shù)值算例2
        2.3.3 數(shù)值算例3
        2.3.4 數(shù)值算例4
        2.3.5 三桿析架可靠度分析
        2.3.6 二十五桿析架可靠度分析
        2.3.7 門形框架水平剛度可靠度分析
        2.3.8 三跨十二層平面框架水平剛度可靠度分析
        2.3.9 矩形薄板可靠度分析
    2.4 小結(jié)
3. 以Kriging可靠度分析為基礎(chǔ)的半無限規(guī)劃
    3.1 基于可靠度分析的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的一般方法
    3.2 Kriging方法在結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應(yīng)用
    3.3 以可靠度為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的半無限規(guī)劃法
    3.4 極大熵原理與凝聚函數(shù)
        3.4.1 信息論中的熵
        3.4.2 最大熵原理
        3.4.3 非線性極大極小問題的光滑技術(shù)
            3.4.3.1 基于最大熵原理的光滑技術(shù)
            3.4.3.2 凝聚函數(shù)的若干性質(zhì)
    3.5 以 Kriging可靠度分析為基礎(chǔ)的半無限規(guī)劃
    3.6 算例分析
        3.6.1 三桿析架可靠度優(yōu)化分析
        3.6.2 矩形短柱設(shè)計(jì)
    3.7 串聯(lián)系統(tǒng)可靠性約束的結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題
    3.8 系統(tǒng)可靠性約束算例分析
    3.9 結(jié)論
4. 結(jié)構(gòu)可靠性分析的模擬重要抽樣方法
    4.1 蒙特卡洛方法
    4.2 重要抽樣的一般方法
    4.3 模擬重要抽樣方法及其基本過程
    4.4 算例分析
        4.4.1 三桿析架可靠度分析
        4.4.2 二十五桿析架可靠度分析
        4.4.3 門形框架算例
        4.4.4 三跨十二層框架算例
        4.4.5 矩形薄板可靠度分析
    4.5 結(jié)論
5.導(dǎo)管架平臺(tái)在冰力荷載作用下的可靠性分析
    5.1 海洋平臺(tái)簡(jiǎn)介
    5.2 導(dǎo)管架平臺(tái)的結(jié)構(gòu)特征
    5.3 冰荷載及其概率特性
        5.3.1 靜力等效冰荷載
        5.3.2 冰荷載概率特性
    5.4 海洋平臺(tái)的可靠性分析
        5.4.1 海洋平臺(tái)構(gòu)件可靠度分析
            5.4.1.1 環(huán)境荷載的隨機(jī)性
            5.4.1.2 結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的統(tǒng)計(jì)參數(shù)
            5.4.1.3 構(gòu)件的極限狀態(tài)
        5.4.2 海洋平臺(tái)體系可靠度近似分析
    5.5 kriging模擬在海洋平臺(tái)可靠度計(jì)算中的應(yīng)用
    5.6 結(jié)論
6. 總結(jié)與展望
博士期間發(fā)表和完成的論文
致謝
參考文獻(xiàn)
論文創(chuàng)新點(diǎn)摘要
版權(quán)使用授權(quán)書



本文編號(hào)：3806769