基于响应面法的连续刚构桥梁体系可靠度分析

为了解决分析桥梁结构可靠度时功能函数不存在显式的问题,在现有响应面法的基础上,提出了改进的响应面法;利用有限元软件,对某高墩大跨连续刚构进行了受力分析;选取压应力、拉应力和稳定性失效3类失效模式,在改进的响应面法基础上,利用编程软件MATLAB,实现连续刚构桥梁体系可靠度的计算.算例分析表明,该方法迭代次数少,效率较高,可实现连续刚构桥功能函数重构和体系可靠度计算.     

基于支持向量机响应面法的连续刚构桥可靠度

针对连续刚构桥结构可靠度分析过程中功能函数不能显示和功能函数拟合时试验样本过多等问题,提出了一种结合支持向量机回归功能与响应面法的可靠度算法。该算法将支持向量机的良好性能(如：处理小样本、高维及非线性)和响应面法的优点(如：直观和高效等)结合在一起。以某连续刚构桥为例,计算了该桥中跨挠度失效模式下的可靠指标。对该失效模式下可靠度参数的敏感性进行了分析,得出了有益的结论。     

基于改善响应面法钢箱叠合拱桥梁端转角的可靠度分析

基于改善响应面法,结合Matlab与MIDAS CIVIL计算程序,以我国高铁第一座钢箱叠合拱桥哈大高速铁路新开河特大桥为工程背景,计算分析了该桥梁端转角的可靠度.结果表明该桥的转角可靠度符合要求.     

ANSYS响应面法在钢筋混凝土桥梁剩余寿命计算中的应用

公路交通运营过程中,桥梁结构在温度、湿度及雨水侵蚀等作用下,各方面性能不断劣化,导致桥梁结构的可靠度不断降低,严重影响桥梁使用寿命。在传统可靠度分析方法的基础上,进一步研究随机有限元法在桥梁结构可靠度分析中的应用,通过ANSYS响应面法对现役简支T梁的剩余寿命进行估算。     

随机地震激励下高墩桥梁碰撞可靠度分析

为了研究不同地震动强度作用下高墩桥梁的碰撞可靠度的不同,在频域范围内提出了一种以虚拟激励法为基础的动力可靠度计算方法,依托某高墩大跨度桥梁为工程背景,分析了高墩桥梁在不同地震强度下的碰撞可靠度.选择反应谱的水平加速度作为地震强度衡量指标,且将不同强度指标的反应谱转化为相应的功率谱;利用虚拟激励法求解随机振动方程,得到结构响应的均值与均方差值,再基于Davenport理论获得结构峰值响应的期望和标准差;根据首次超越理论计算梁体碰撞可靠度.研究表明:地震动加速度小于0.22g时,梁体之间不发生碰撞,动力可靠度为1.0;加速度大于0.22g时,梁体碰撞动力可靠度下降明显,即在强震作用下,梁体发生碰撞.      

基于可靠度指标的斜拉桥索力监测测点布置优化

鉴于经济性与功能需求,对传感器测点进行优化布置是桥梁健康监测实施的重要环节。文中采用基于人工神经网络改进响应面法进行斜拉索极限承载力可靠度分析,提出以可靠度指标作为斜拉索测点布置的依据。以某大桥为例,进行了斜拉索极限承载能力可靠度计算,并以计算可靠度指标给出了斜拉索测点布置原则,可为后续斜拉索健康监测测点布置提供支持。     

基于信息检测条件下的斜拉桥可靠度确定方法研究

针对斜拉桥的信息检测条件下可靠度评估问题,在原有的β约界法的基础上进行改进,整合有限元法(FEM)、响应面法(RSM)和一次二阶矩法(JC)的相关优势,结合贝叶斯定理,创新性地提出斜拉桥体系可靠度的具体研究方法。     

基于改进响应面法和Matlab-Adams的麦弗逊悬架优化

基于Adams和Matlab应用改进响应面法对悬架结构参数进行了优化。在Adams/Insight软件中进行了设计参数的灵敏度分析。针对灵敏度较大的设计参数,建立了车轮定位参数在车轮跳动过程中最大变化量的二阶响应面近似数学模型,并对该模型进行了可靠性分析。应用编程实现对响应面数学模型的优化求解,对优化前后的仿真结果进行了对比。对比结果显示了该方法具有较好的准确性和有效性。     

Lingo软件实现结构可靠度的计算

围绕结构构件的可靠度问题,介绍了结构可靠度的基本概念,采用目前进行可靠度分析最常用的方法JC法,根据可靠指标的定义,从可靠指标的几何意义出发,将求解可靠度问题转化为求解有约束条件的极小值问题,通过非线性规划软件L ingo实现对结构构件可靠指标的计算。     

基于响应面法的转向架构架结构强度分析

为了快速准确地评估转向架构架的结构强度,将响应面法和可靠性理论相结合对其进行结构强度分析.运用APDL语言建立转向架构架的参数化模型,并根据标准计算其结构强度.考虑试验设计方法对构架响应面函数精度的影响,分别采用中心组合设计、Box-Behnken设计和三水平全因子设计三种试验设计方法对其进行样本点的选取.利用最小二乘法对试验数据进行拟合,建立构架的多项式响应面函数.基于响应面函数,采用Monte-Carlo方法和应力-强度干涉理论对构架进行结构强度的可靠性分析.研究结果表明:试验设计方法的不同对响应面函数精度的影响较大,通过中心组合设计拟合的响应面函数精度较低,三水平全因子设计相比Box-Behnken设计在拟合精度相似的条件下,计算量较大.三种试验设计方法下,转向架构架的结构可靠度分别为0.97,1和1,表明了响应面函数的精度对准确评估构架的可靠性具有重要作用,同时为准确评估构架的结构强度提供了理论指导.     

Research on Nonlinear Dynamic Simulation and Fatigue Reliability Life Prediction for Synthesis Transmission System of Self-Propelled Gun

Aiming to the puzzle that the inner load of nonlinear synthesis transmission system is difficult to obtain, a new kind of virtual prototype establishment and simulation method is put forward. The influence on nonlinear vibration with flexible rotor, bearing backlash is analyzed based on a virtual prototype. To validate the virtual prototype of nonlinear gear transmission system, the corresponding test platform is established. The consistency between simulation results and test results proves that the simulation results of the virtual prototype can be used to calculate the fatigue reliability life of key components. A new kind of fatigue reliability life prediction method of gear system considering multi-random parameter distribution is put forward based on the fatiguestatistic theory. Considering the periodicity of gear meshing, linear interpolation method is adopted to obtain the stress-time course of random load spectrum based on the gear’s complicated torque provided by virtual prototype. The gear’s P-S_a-S_m-N curved cluster can be simulated based on material’s P-S-N curve. The simulation process considers the parameter distributions of stress concentration coefficients, dimension coefficients and surface quality treatment coefficients, and settles the puzzle that traditional test methods cannot acquire the gear’s fatigue life of all reliability levels. This method can provide the distribution function and the interval of fatigue reliability life of gear’s danger region, and has a guide meaning for the gear maintenance periods determination and reliability evaluation.     

地质雷达在路面脱空检测中的应用

介绍了地质雷达探测法的基本工作原理;结合工程实例,将地质雷达探测法应用于水泥混凝土路面板底脱空的判定。首先进行测点选择和雷达参数调节,然后对雷达检测数据进行软件处理,即可判断路面板底脱空的位置,读出脱空点的长度及高度,并能初步判断脱空的原因。数据表明:与落锤式弯沉仪法相比,地质雷达探测法在路面脱空检测中具有更高的可信度;经钻芯复核,检测准确率达80%以上。     

三塔悬索桥静力挠度可靠度分析

采用响应面法对三塔悬索桥主梁最大挠度进行静力可靠度分析,考察三塔悬索桥主梁最大挠度对结构材料、几何尺寸及外荷载等不确定因素的变异而发生变化的规律.结果表明:三塔悬索桥主梁最大挠度可靠指标是由单主跨施加活荷载控制的,主缆弹性模量、汽车活荷载、主缆截面面积及中塔弹性模量等对主梁最大挠度的影响最为显著.     

简支梁桥上嵌入式轨道无缝线路可靠性分析

为分析关键因素对桥上嵌入式轨道无缝线路力学特性的影响, 并基于可靠性理论对其进行评估, 采用有限元法建立了简支梁桥上嵌入式轨道无缝线路计算模型, 选择高分子材料纵向阻力和梁体温差为随机变量, 并根据实际工况确定了随机变量的分布类型和分布参数; 通过中心组合试验设计方法设计了响应面试验, 采用最小二乘法拟合了随机变量和响应之间的函数关系, 从而建立了轨板相对位移关于高分子材料纵向阻力和梁体温差的二次多项式响应面模型, 通过方差分析验证了所建立模型的正确性, 并采用灵敏度分析方法对随机变量进行了参数敏感性分析; 构建了桥上嵌入式轨道无缝线路长期服役性能的极限状态方程, 综合运用蒙特卡洛法和响应面模型评估了简支梁桥上嵌入式轨道无缝线路的可靠性。分析结果表明: 梁体温差和高分子材料纵向阻力对轨板相位移的灵敏度系数分别为0.99和-0.08, 梁体温差对轨板相对位移的影响远大于高分子材料纵向阻力; 在考虑参数的随机性以后, 温度作用下的轨板相对位移具有一定的离散性, 其主要分布在4.0~6.5 mm范围内, 且近似服从正态分布; 在不采取特殊处理措施的情况下, 不宜在年温差较大的地区建造桥上嵌入式轨道; 提出的桥上嵌入式轨道无缝线路可靠性评估方法可为嵌入式轨道结构的设计提供理论指导。      

Optimal allocation of fleet’s spare parts for system reliability

Allocation of fleet’s spare parts is rarely studied due to its complexity. However, this task is extremely important because the warship’s service level highly relies on the maintenance logistics’ level. In this study, the readiness ratio is proposed as a critical index in measuring the system’s reliability. A well-established mathematical model adopting the optimization method of spare part allocation is also introduced. The objective is to minimize the number of each spare part while satisfying the fleet’s system reliability. The fault tree analysis (FTA) is applied to analyze the system’s failure logic and stratify the units on ship. As a result, the strategy of spare part sharing can be introduced in detail. The solution algorithm is developed, and the simulation experiments to obtain the key parameters are conducted. The proposed model and algorithm are applied to an actual fleet of two warships, and results show that the method above is feasible and can be directly applied into practice.     

Numerical simulation of viscous flow over a grooved surface by the lattice Boltzmann method

The motivation of this work is to investigate a grooved surface’s drag reduction. The viscous flow through a two-dimensional microchannel with the grooved surface is analyzed by the lattice Boltzmann method (LBM). The effects of the grooved surface on the streamline patterns, the velocity distributions near wall region and the fluid shear stress distributions on the walls at different Reynolds numbers are studied. In addition, the influences of the groove’s geometrical parameters on the grooved surface’s drag reduction are discussed. The numerical results confirm the grooved surface’s drag reduction and present the drag reduction law of the grooved surface.     

预应力碳纤维加固RC梁的可靠度分析

目前,加固后桥梁结构的安全分析主要采用有限元等确定性分析方法,没有考虑变量的变异性.在已有研究的基础上,建立了预应力碳纤维加固RC梁的极限状态方程;运用改进的重要抽样法,对预应力碳纤维加固结构进行了可靠指标计算.计算结果表明:该算法能较好地提高解的精度;通过参数敏感性影响分析可知,抗力设计变量中,h0的均值和fy的变异系数对结构可靠度的影响最为显著,同时,可靠度指标还随着CFRP的弹性模量和截面面积的均值的增大而增大.