可靠性分析在壓電主動桿元桁架結構系統(tǒng)的應用.pdf

1、由于壓電材料結構系統(tǒng)具有很多不確定的因素，例如載荷的不確定性；結構中用的材料物理性能數(shù)據(jù)可能與提供的有所差異；名義尺寸也可能與實際結構不完全一致。因此，對壓電材料結構進行隨機分析并評價其可靠性就顯得非常有必要。本課題應用可靠性理論，進行表面貼有壓電片的桁架結構系統(tǒng)的靜力可靠性、穩(wěn)定可靠性、動力可靠性及基于神經(jīng)網(wǎng)絡的可靠性分析。主要有以下幾個方面：
　　 1)對表面貼有壓電片的壓電主動桿單元組成的桁架結構，建立其有限元分析模型，其

2、中包括靜力分析有限元模型，穩(wěn)定分析有限元模型和動力分析有限元模型，計算結構在機電耦合作用的內力響應。
　　 2)研究壓電桿元的破壞機理，在靜力和動力可靠性分析過程中，給出壓電桿單元破壞的判斷準則，分別寫出壓電桿基體屈服失效、壓電片斷裂破壞、膠合層破壞和擊穿破壞引起的安全余量表達形式；在穩(wěn)定可靠性分析中給出了由載荷系數(shù)構成的安全余量表達形式，以及不同工況下壓電桁架結構系統(tǒng)穩(wěn)定可靠性分析方法。
　　 3)把壓電桿元基體的屈服

3、強度、桿元截面面積和壓電片的斷裂強度、損傷電場強度、外載荷等為隨機變量，研究了安全余量對其求偏導運算公式，采用Taylor展開隨機有限元法，給出了安全余量可靠性指標的計算方法；運用可靠性的基本理論，結合壓電桁架結構的力學特點，進行壓電桁架結構系統(tǒng)的可靠性分析，采用PNET法求出壓電桁架結構系統(tǒng)的可靠性指標。
　　 4)借助了神經(jīng)網(wǎng)絡具有較強的函數(shù)映射關系，采用正交表的方法設置樣本，結合Monte Carlo隨機抽樣，產(chǎn)生極限狀態(tài)