目錄
前言
第1章 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)可靠性分析基本理論 1
1.1 結(jié)構(gòu)可靠性基本概念 1
1.1.1 功能函數(shù)和極限狀態(tài)面 1
1.1.2 結(jié)構(gòu)可靠度和失效概率 3
1.1.3 結(jié)構(gòu)可靠度指標 4
1.2 一次二階矩方法 5
1.2.1 中心點法 5
1.2.2 基本設(shè)計驗算點法 6
1.2.3 當量正態(tài)化法 10
1.2.4 映射變換法 11
1.3 本章小結(jié) 14
參考文獻 14
第2章 隨機-區(qū)間混合不確定性分類及結(jié)構(gòu)可靠性分析 17
2.1 隨機-區(qū)間混合不確定性問題描述 17
2.2 功能函數(shù)構(gòu)建 19
2.3 不確定性建模 19
2.3.1 Ⅰ型混合模型 20
2.3.2 Ⅱ型混合模型 21
2.3.3 兩類模型的適用性 23
2.4 不確定性傳播分析 24
2.4.1 Ⅰ型混合不確定性傳播分析 24
2.4.2 Ⅱ型混合不確定性傳播分析 25
2.5 結(jié)構(gòu)可靠性分析 26
2.5.1 Ⅰ型混合模型的可靠性分析 28
2.5.2 Ⅱ型混合模型的可靠性分析 30
2.6 隨機-區(qū)間混合可靠性分析領(lǐng)域未來需要關(guān)注的問題 32
2.7 本章小結(jié) 34
參考文獻 34
第3章 基于單調(diào)性分析的可靠性求解策略 44
3.1 基于FORM的隨機-區(qū)間混合可靠性分析 44
3.1.1 針對第一類極限狀態(tài)帶的混合可靠性分析 45
3.1.2 針對第二類極限狀態(tài)帶的混合可靠性分析 46
3.2 等概率變換的單調(diào)性分析 47
3.2.1 區(qū)間分布參數(shù)與極限狀態(tài)邊界面的關(guān)系 47
3.2.2 常見隨機分布的單調(diào)性分析 49
3.2.3 區(qū)間分布參數(shù)對極限狀態(tài)面的影響 52
3.3 基于單調(diào)性分析的混合可靠性求解算法 53
3.3.1 考慮區(qū)間平移參數(shù)的可靠性分析 54
3.3.2 考慮區(qū)間平移和旋轉(zhuǎn)參數(shù)的可靠性分析 56
3.4 數(shù)值算例與工程應(yīng)用 58
3.5 本章小結(jié) 64
參考文獻 64
第4章 基于響應(yīng)面的可靠性分析 66
4.1 基于一次多項式響應(yīng)面的可靠性分析 66
4.1.1 一次多項式響應(yīng)面的構(gòu)建與更新 66
4.1.2 近似混合可靠性問題的求解 69
4.1.3 算法流程 70
4.1.4 數(shù)值算例與工程應(yīng)用 71
4.2 基于二次多項式響應(yīng)面的可靠性分析 76
4.2.1 二次多項式響應(yīng)面的構(gòu)建與更新 76
4.2.2 算法流程 78
4.2.3 數(shù)值算例與工程應(yīng)用 78
4.3 本章小結(jié) 82
參考文獻 82
第5章 統(tǒng)一型可靠性分析方法 84
5.1 等效模型的構(gòu)建 84
5.2 統(tǒng)一型可靠性分析算法流程 87
5.3 數(shù)值算例與工程應(yīng)用 88
5.4 本章小結(jié) 91
參考文獻 91
第6章 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性分析 92
6.1 隨機系統(tǒng)可靠性分析 92
6.1.1 多失效模式相關(guān)性分析 93
6.1.2 串聯(lián)系統(tǒng)可靠性計算 95
6.1.3 并聯(lián)系統(tǒng)可靠性計算 96
6.2 隨機-區(qū)間混合系統(tǒng)可靠性分析 96
6.2.1 多失效模式相關(guān)性分析 96
6.2.2 串聯(lián)系統(tǒng)可靠性計算 97
6.2.3 并聯(lián)系統(tǒng)可靠性計算 98
6.3 數(shù)值算例與工程應(yīng)用 100
6.4 本章小結(jié) 104
參考文獻 105
第7章 可靠度敏感性分析 106
7.1 敏感性指標建立 106
7.1.1 第Ⅰ類敏感性指標 107
7.1.2 第Ⅱ類敏感性指標 109
7.1.3 第Ⅲ類敏感性指標 109
7.1.4 第Ⅳ類敏感性指標 110
7.1.5 第Ⅴ類敏感性指標 110
7.1.6 第Ⅵ類敏感性指標 111
7.2 數(shù)值算例與工程應(yīng)用 111
7.3 本章小結(jié) 115
參考文獻 115
第8章 非精確隨機過程模型及時變可靠性分析 117
8.1 P-box模型簡介 118
8.2 非精確隨機過程模型 119
8.3 基于參數(shù)化P-box的非精確隨機過程模型 121
8.4 應(yīng)用于結(jié)構(gòu)時變可靠性分析 123
8.5 數(shù)值算例與工程應(yīng)用 127
8.6 本章小結(jié) 134
參考文獻 135
第9章 考慮變量相關(guān)性的可靠性分析 138
9.1 基于相關(guān)角的可靠性分析 138
9.1.1 不確定性變量相關(guān)角的定義 138
9.1.2 基于仿射坐標變換的可靠性計算 142
9.1.3 數(shù)值算例與工程應(yīng)用 145
9.2 基于樣本相關(guān)系數(shù)的可靠性分析 151
9.2.1 統(tǒng)一樣本相關(guān)系數(shù)的定義 151
9.2.2 獨立變量等效模型的構(gòu)建 152
9.2.3 數(shù)值算例與工程應(yīng)用 153
9.3 本章小結(jié) 161
參考文獻 162
第10章 基于可靠性的優(yōu)化設(shè)計 164
10.1 傳統(tǒng)RBDO問題 164
10.2 HRBDO模型構(gòu)建及高效解耦算法 165
10.2.1 HRBDO模型構(gòu)建 165
10.2.2 約束混合可靠性分析 166
10.2.3 基于ISV策略的優(yōu)化求解 168
10.2.4 算法流程 171
10.3 數(shù)值算例與工程應(yīng)用 173
10.4 本章小結(jié) 182
參考文獻 182
第11章 結(jié)構(gòu)-材料一體化魯棒性拓撲優(yōu)化設(shè)計 185
11.1 結(jié)構(gòu)-材料一體化拓撲優(yōu)化 185
11.1.1 基于數(shù)值均勻化的材料性能計算 185
11.1.2 拓撲優(yōu)化模型構(gòu)建 188
11.1.3 靈敏度分析與求解 189
11.2 基于HUDR的結(jié)構(gòu)-材料一體化魯棒性拓撲優(yōu)化 190
11.2.1 魯棒性拓撲優(yōu)化模型構(gòu)建 190
11.2.2 魯棒性拓撲優(yōu)化目標函數(shù)求解 191
11.2.3 魯棒性拓撲優(yōu)化目標函數(shù)靈敏度分析與求解 194
11.3 數(shù)值算例與工程應(yīng)用 195
11.4 本章小結(jié) 203
參考文獻 203