基于點(diǎn)估計(jì)法的時(shí)變隨機(jī)疲勞分析及其應(yīng)用.pdf

1、疲勞失效是航空工程、機(jī)械工程、船舶工程、交通運(yùn)輸工程和土木工程等諸多領(lǐng)域的普遍物理現(xiàn)象，由此造成的災(zāi)害性事故屢見不鮮。如飛機(jī)、核壓力容器和橋梁等都存在嚴(yán)重的疲勞破壞風(fēng)險(xiǎn)。本文結(jié)合理論推導(dǎo)、數(shù)值分析和數(shù)據(jù)調(diào)研等方法，發(fā)展了時(shí)變計(jì)數(shù)法和涉及混合分布變量函數(shù)的統(tǒng)計(jì)矩點(diǎn)估計(jì)法，將兩者相結(jié)合提出了隨機(jī)疲勞損傷的時(shí)變分析框架，并將該方法用于輸電塔線體系的疲勞損傷分析。具體而言，本文研究?jī)?nèi)容包括以下幾方面：
　?。?）基于現(xiàn)有各類計(jì)數(shù)法的不足和

2、應(yīng)用局限性，提出了可適用于時(shí)變損傷分析的時(shí)變計(jì)數(shù)法。首先，對(duì)各類典型計(jì)數(shù)法的原理和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，經(jīng)定性分析以及結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)的研究成果，闡述了各類算法的優(yōu)缺點(diǎn)，尤其是用于時(shí)變疲勞損傷分析時(shí)的不足；其次，借鑒增量動(dòng)力分析的思想，提出了可充分利用已有計(jì)數(shù)結(jié)果的時(shí)變計(jì)數(shù)法，并通過理論分析論證了建議方法對(duì)于時(shí)變疲勞損傷分析的高效性；最后，通過兩個(gè)具體的算例，將建議方法與Bannantine法、Amzallag法進(jìn)行了詳細(xì)的比較，驗(yàn)證了時(shí)變計(jì)

3、數(shù)法的有效性。值得注意的是，盡管各方法給出的計(jì)數(shù)結(jié)果相同，但幅值-均值對(duì)的次序稍有差異。
　?。?）建立了確定性的時(shí)變疲勞分析方法，并將其用于輸電塔線體系的風(fēng)致疲勞損傷分析。首先，將時(shí)變計(jì)數(shù)法代替常規(guī)的雨流計(jì)數(shù)法，建立了時(shí)變疲勞分析的一般方法；然后，基于此一般方法，針對(duì)不同情形，對(duì)經(jīng)典的時(shí)變疲勞分析方法進(jìn)行了適用性驗(yàn)證；最后，對(duì)某一實(shí)際的輸電塔線體系開展了時(shí)變疲勞損傷分析。
　　（3）將統(tǒng)計(jì)矩的點(diǎn)估計(jì)法拓展至涉及混合分布變量

4、的情形，發(fā)展了具有普遍適用性的點(diǎn)估計(jì)法，并將其與時(shí)變計(jì)數(shù)法相結(jié)合，提出了隨機(jī)疲勞損傷分析方法。首先，對(duì)已有的各類典型的點(diǎn)估計(jì)法進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹，并指出對(duì)涉及混合分布變量系統(tǒng)適用性的困難；其次，引入簡(jiǎn)單但合理的計(jì)算技巧，基于Zhao&Ono方法，提出了涉及混合變量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)矩的點(diǎn)估計(jì)法，并且用算例驗(yàn)證這種改進(jìn)是否有效與合理；然后，結(jié)合點(diǎn)估計(jì)法和確定性的疲勞損傷分析思路，搭建了隨機(jī)疲勞損傷分析的框架。
　?。?）將基于點(diǎn)估計(jì)法的隨機(jī)