基于NMM和SRSM的断裂可靠度分析

论文摘要

针对传统断裂可靠度分析方法涉及较为复杂的应力强度因子敏感性分析和确定性断裂分析次数过多的问题,提出数值流形方法(Numerical Manifold Method,NMM)与随机响应面法(Stochastic Response Surface Method,SRSM)相结合的断裂可靠度分析方法,以便直接利用断裂力学分析模型和减少计算量.首先,使用数值流形方法建立计算应力强度因子或J积分的确定性断裂分析模型;其次通过拟合随机响应面函数构造断裂参数与随机变量之间的显式功能函数;最后利用蒙特卡罗模拟(Monte Carlo Simulation,MCS)获得显式功能函数的失效概率.采用NMM和SRSM相结合的方法对I型和复合型裂纹问题进行模拟,计算结果与已有数值结果吻合良好,说明NMM和SRSM相结合的方法在断裂可靠度分析方面是可行和有效的.

论文目录

1 数值流形方法的确定性断裂分析

1.1 覆盖位移函数

1.2 应力强度因子的计算

2 随机响应面法的不确定性断裂分析

2.1 随机响应面法

2.2 功能函数

2.3 断裂可靠度计算

3 数值算例

3.1 受拉应力的水平边裂纹矩形板

3.1.1 应力强度因子的计算

3.1.2 失效概率分析

3.2 受切应力的水平边裂纹矩形板

3.2.1 应力强度因子的计算

3.2.2 失效概率分析

4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 叶天生,张旭明

关键词: 数值流形方法,应力强度因子,随机响应面法,蒙特卡罗模拟,断裂可靠度

来源: 河南科学 2019年10期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 力学

单位: 河海大学力学与材料学院

基金: 国家自然科学基金（51678215）

分类号: O346.1

页码: 1560-1567

总页数: 8

文件大小: 1345K

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基于NMM和SRSM的断裂可靠度分析

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