结构可靠性分析软件系统开发及优化设计方法研究

发布时间：2017-07-18 02:20

  本文关键词：结构可靠性分析软件系统开发及优化设计方法研究

  更多相关文章： 结构可靠性 一次二阶矩方法 二次二阶矩方法 可靠性优化设计 SIPESC平台

【摘要】：不确定性广泛存在于工程实际问题中,可靠性分析理论正是考虑了工程结构中的不确定性而逐渐发展起来的。针对结构可靠性分析问题,目前已经发展了一系列求解方法,其中一次二阶矩方法是目前结构可靠性分析领域比较经典和常用的方法,对于非线性程度比较大的极限状态方程可采用二次二阶矩方法进行求解。目前求解结构可靠性分析的方法和理论已经比较成熟了,针对结构可靠性分析开发相关软件平台成了研究热点。本文基于SIPECS平台在结构可靠性分析软件系统的开发以及优化设计方法研究做了一些尝试,主要工作如下:(1)针对汽车正面碰撞过程中存在着的不确定性,选取相关吸能部件参数为随机变量,采用径向基函数来建立响应面,利用可靠性优化设计算法来对车辆正碰过程进行可靠性优化设计,提高了汽车的正面耐撞性。(2)结构可靠性分析中的一次二阶矩方法是比较经典的方法,因此首先对一次二阶矩方法中的HL-RF方法进行C++编程,然后基于SIPESC平台进行插件编写,最后在几个数值算例和工程算例中,分别用所编写的程序和MATLAB程序运行结果对比,验证了所编写程序的准确性和可行性。(3)在对结构进行可靠性分析时,若结构的极限状态方程的非线性程度较大,一次二阶矩方法得出来的结果往往不够精确,可选用二次二阶矩方法提高精度。因此首先对二次二阶矩方法中的Laplace方法进行C++编程,然后基于SIPESC平台进行插件编写,最后在几个数值算例和工程算例中,分别用所编写的程序和MATLAB程序运行结果对比,验证了所编写程序的准确性和可行性,说明本文所编的程序可用于实际问题的结构可靠性分析。
【关键词】：结构可靠性 一次二阶矩方法 二次二阶矩方法 可靠性优化设计 SIPESC平台
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U461.7;TP311.52
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 可靠性分析理论研究现状11-13
• 1.3 可靠性分析相关软件平台研究进展13-15
• 1.4 本文的主要研究内容15-16
• 第2章 基于可靠性优化设计的车辆碰撞安全分析16-27
• 2.1 引言16
• 2.2 RBDO基本原理16-18
• 2.3 RBDO问题求解18-23
• 2.3.1 ISV方法介绍及过程说明18-21
• 2.3.2 径向基函数介绍21-23
• 2.4 汽车碰撞RBDO模型应用23-26
• 2.4.1 构建RBF响应面模型24-25
• 2.4.2 优化结果25-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第3章 基于SIPESC平台一次二阶矩方法的实现27-42
• 3.1 引言27
• 3.2 结构可靠性分析基本概念27-29
• 3.3 一次二阶法求解可靠性指标29-31
• 3.4 算法插件实现使用到的软件技术支持31-33
• 3.4.1 SIPESC集成平台及插件31-33
• 3.4.2 相关计算机程序语言33
• 3.5 SIPESC平台插件使用说明33-37
• 3.5.1 插件接口说明33-35
• 3.5.2 插件使用说明35-37
• 3.6 算例分析37-41
• 3.6.1 数值算例一37-38
• 3.6.2 数值算例二38-39
• 3.6.3 悬臂梁算例39
• 3.6.4 汽车正面碰撞安全分析算例39-41
• 3.7 本章小结41-42
• 第4章 基于SIPESC平台二次二阶矩方法的实现42-55
• 4.1 引言42
• 4.2 二次二阶矩方法的理论介绍42-46
• 4.3 二次二阶法SIPESC平台插件说明46-49
• 4.3.1 插件接口说明46-48
• 4.3.2 可靠性分析平台界面48-49
• 4.4 软件系统技术指标49
• 4.5 算例分析49-54
• 4.5.1 数值算例一49-51
• 4.5.2 数值算例二51
• 4.5.3 悬臂梁算例51-52
• 4.5.4 汽车侧碰安全分析算例52-54
• 4.6 本章小结54-55
• 结论与展望55-56
• 参考文献56-62
• 致谢62-63
• 附录A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录63-64
• 附录B 本文算例Java Script脚本程序64-69

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