結(jié)構(gòu)系統(tǒng)模糊可靠性.pdf

1、復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)中模糊性和隨機(jī)性常同時(shí)存在，常規(guī)可靠性分析模型已不能滿足日益復(fù)雜的工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)分析需要，且在某些問題上由于不恰當(dāng)?shù)厥褂贸Ｒ?guī)可靠性理論使結(jié)果與實(shí)際不一致。本文系統(tǒng)地建立了結(jié)構(gòu)構(gòu)件模糊可靠性分析模型，對(duì)抗力、載荷分別為確定性量、隨機(jī)性量、模糊性量、模糊隨機(jī)性量的各種組合進(jìn)行分析，并成功地將模糊可靠性模型推廣到結(jié)構(gòu)系統(tǒng)模糊可靠性分析中。 首先研究模糊有限元和模糊隨機(jī)有限元的求解，利用分解定理，取一系列 水平截集，將模糊變量

2、轉(zhuǎn)換為一系列區(qū)間變量，利用區(qū)間有限元及區(qū)間運(yùn)算法則，求出結(jié)構(gòu)響應(yīng)的區(qū)間解。研究表明將所得區(qū)間解代入模糊可靠性分析模型，求結(jié)構(gòu)構(gòu)件模糊可靠度各 水平截集下的區(qū)間解是可行的。當(dāng)結(jié)構(gòu)的基本變量有模糊隨機(jī)性時(shí)，得到的結(jié)構(gòu)構(gòu)件可靠度也是模糊的，這樣的處理為結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性分析保留了中間過程的模糊性。 對(duì)結(jié)構(gòu)靈敏度分析的研究表明可靠性分析中的模糊性是不能忽略的。對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件模糊可靠度的兩種算法的研究表明：（1）直接積分法簡單明了，適用于基本隨機(jī)

3、變量較少，概率分布模型簡單時(shí)的情況，在某些情況下，應(yīng)力和抗力具有隨機(jī)性和模糊性時(shí)構(gòu)件安全隸屬函數(shù)可以直接構(gòu)造；（2）通過變換，將模糊事件轉(zhuǎn)換為普通事件的概率來求解更具有通用性，取模糊事件的一系列 水平截集，得到各水平截集下對(duì)應(yīng)的可靠度區(qū)間值，利用這些區(qū)間結(jié)果，既能估算構(gòu)件模糊可靠度值，也能直接代入系統(tǒng)可靠度計(jì)算中；（3）當(dāng)應(yīng)力和抗力都是隨機(jī)變量，而其均值和方差具有模糊性時(shí)，取其各 水平截集，將得到的區(qū)間值代入一次二階矩法計(jì)算，得到模糊可

4、靠性指標(biāo) 各 水平截集下對(duì)應(yīng)的區(qū)間值，利用這些結(jié)果可以得到可靠度的估計(jì)值。 通過對(duì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)模糊可靠度計(jì)算的研究，得出了結(jié)構(gòu)系統(tǒng)模糊可靠度的一般計(jì)算表達(dá)式，串聯(lián)、并聯(lián)及混聯(lián)系統(tǒng)的計(jì)算公式。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了基于 約界法的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)模糊可靠度計(jì)算。研究結(jié)果表明，將構(gòu)件模糊可靠度計(jì)算得到的一系列 水平截集下對(duì)應(yīng)的區(qū)間解直接代入結(jié)構(gòu)系統(tǒng)模糊可靠性分析模型是可行的，既保留了中間計(jì)算過程的模糊性，使分析結(jié)果更準(zhǔn)確，又充分利用常規(guī)可靠性模