模糊、模糊隨機(jī)結(jié)構(gòu)的隨機(jī)振動分析與廣義可靠性研究.pdf

1、本文以帶有模糊參數(shù)和第一類模糊隨機(jī)參數(shù)的結(jié)構(gòu)為研究對象，提出了一種全新的二因子法，首先建立了結(jié)構(gòu)的靜力有限元分析模型并對其進(jìn)行了求解；在求得結(jié)構(gòu)的廣義可靠性指標(biāo)之后，推導(dǎo)出了廣義可靠性指標(biāo)對設(shè)計變量的靈敏度計算表達(dá)式；利用二因子法對結(jié)構(gòu)動力特性的分析模型與求解方法進(jìn)行了研究；對結(jié)構(gòu)在模糊力、模糊隨機(jī)力或隨機(jī)過程(平穩(wěn)隨機(jī)過程或非平穩(wěn)隨機(jī)過程)激勵下，結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)以及結(jié)構(gòu)在平穩(wěn)隨機(jī)激勵下的廣義動力可靠度的分析建模和求解等問題開展了全面而

2、系統(tǒng)的研究。主要內(nèi)容如下： 1、考慮模糊或模糊隨機(jī)桁架結(jié)構(gòu)的物理參數(shù)、幾何尺寸同時具有模糊性或模糊隨機(jī)性，提出一種全新的二因子方法，構(gòu)建了結(jié)構(gòu)靜力有限元分析模型，提出求解方法，對模糊隨機(jī)桁架結(jié)構(gòu)則進(jìn)一步推導(dǎo)出其靜力響應(yīng)模糊隨機(jī)變量的模糊數(shù)字特征。通過算例驗證了理論和方法的可行性和有效性，為進(jìn)一步研究模糊或模糊隨機(jī)結(jié)構(gòu)的動力分析奠定了初步的理論基礎(chǔ)。 2、研究了基于廣義可靠性的結(jié)構(gòu)靈敏度分析方法，導(dǎo)出了模糊隨機(jī)桁架結(jié)構(gòu)位移

3、和單元應(yīng)力的廣義可靠性指標(biāo)對于設(shè)計變量的靈敏度計算表達(dá)式，給出了靈敏度計算的半解析表達(dá)式，將基于廣義可靠性指標(biāo)的靈敏度分析在形式上轉(zhuǎn)化為常規(guī)的靈敏度分析，簡化了基于廣義可靠性的結(jié)構(gòu)靈敏度計算，并為此類結(jié)構(gòu)的優(yōu)化工作提供了必要的基礎(chǔ)。 3、考慮桁架結(jié)構(gòu)的物理參數(shù)、幾何尺寸同時具有模糊性或模糊隨機(jī)性，基于二因子法，構(gòu)建了結(jié)構(gòu)動力特性分析模型，提出求解方法，并推導(dǎo)出模糊隨機(jī)桁架結(jié)構(gòu)動力特性的模糊數(shù)字特征。通過算例驗證了理論和方法的可行

4、性和有效性。 4、考慮桁架結(jié)構(gòu)的物理參數(shù)、幾何尺寸和外荷載分別或同時為模糊或模糊隨機(jī)變量，構(gòu)建了結(jié)構(gòu)在模糊或模糊隨機(jī)力作用下的動力響應(yīng)分析模型，提出了求解方法，并進(jìn)一步推導(dǎo)出模糊隨機(jī)桁架結(jié)構(gòu)在模糊隨機(jī)力作用下動力響應(yīng)的模糊數(shù)字特征。指出模糊結(jié)構(gòu)和隨機(jī)結(jié)構(gòu)僅是第一類模糊隨機(jī)結(jié)構(gòu)的特例。通過算例驗證了所建模型和所提求解方法的可行性和有效性。 5、利用二因子法對模糊隨機(jī)桁架和模糊隨機(jī)剛架結(jié)構(gòu)的動力特性進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上，首

5、先從隨機(jī)振動時域分析出發(fā)，導(dǎo)出了在平穩(wěn)或非平穩(wěn)隨機(jī)激勵下，模糊或模糊隨機(jī)結(jié)構(gòu)位移響應(yīng)的模糊或模糊隨機(jī)相關(guān)函數(shù)矩陣的表達(dá)式，之后又從隨機(jī)振動頻域分析出發(fā)，導(dǎo)出了在平穩(wěn)或非平穩(wěn)隨機(jī)激勵下模糊或模糊隨機(jī)結(jié)構(gòu)的位移響應(yīng)均方值和應(yīng)力響應(yīng)均方值表達(dá)式，進(jìn)而推導(dǎo)了模糊隨機(jī)結(jié)構(gòu)位移響應(yīng)和應(yīng)力響應(yīng)均方值的模糊數(shù)字特征，通過兩個算例驗證了所建模型和所提求解方法的可行性和有效性。 6、對結(jié)構(gòu)物理參數(shù)、幾何尺寸同時具有模糊性或模糊隨機(jī)性的結(jié)構(gòu)，當(dāng)外荷載