板梁组合结构有限元分析的未确知因子法

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1、善eV1ew板梁组合结构有限元分析的未确知因子法朱增青，陈建军西安电子科技大学机电工程学院，西安710071摘要为了克服随机方法对于小样本难以处理的缺陷。文中充分利用客观的不确定性信息，构建了物理参数和载荷同时具有未确知性的空间板梁组合结构有限元分析模型。并提出了基于未确知因子法的板梁组合结构分析方法：利用未确知因子的数学表述和未确知有理数的运算规则，推导出板梁组合结构位移响应和单元应力响应的计算表达式。得出结构位移和应力响应取某值的可信度与各参数取值可信度的趋势是一致的结论。在缺乏足够数据或者信

2、息不完整的情况下，用未确知信息表述结构模型参数的不确定性。比用成熟的随机方法具有更高的可信度且方法简易可行。算例给出了未确知性结构的响应可能值及其可信度的计算结果．表明该方法的可行性和有效性。关■词固体力学；结构分析；板梁组合结构；未确知信息中圈分类号V414。TB115文献标识码A文章绩号1000—7857(2008)20—0037—06UndeterminedFactorMethodforthepossiblevaluesandconfidencelevelsoftheundetermined

3、structureresponsesareobtained．TherationalityandvalidityoftheFiniteElementAnalysisofpresentedmethodaredemonstrated．UndeterminedBeam-plateKB3^ⅣoSsolidmechanics；structuralanalysis；beam-platecompositestructures；undeterminedinformationCompositeStructuresZH

4、UZengqing，CHENJianjun0引言SchoolofElectromech．anicalEngineering,XidianUniversity,空间板梁组合结构广泛地应用于航空、航天结构领域，如Xi"an71O071，China导弹的箱式发射装置、发射塔架、飞机或导弹的翼面结构等。因此。对空间板梁组合结构的分析在这些领域中具有一定的gl~tmetProbabilisticmethodcannotbeproperlyappliedincase理论和应用价值-4]。ofsmallsamp

5、le．Todealwithsuchsituations，theundeterminedbut在结构工程题中，结构的物理参数、几何参数、边界条件objectiveinformationisconsidered，andinthefiniteelement和所受荷载的不确定性是客观存在的。这些不确定性量可能analysismodelofspacebeamandplatestructuresthestructural是随机变量、模糊变量、未确知量，甚至可能是灰量[5-61。近年physicalparame

6、tersandtheappliedloadsaredefinedas来．关于不确定性结构的研究日益受到重视．对随机结构[7-91undeterminedvariables．Andastructureanalysismethodbasedon和模糊结构[10-11】的研究，业已取得一些成果，但将未确知信息theundeterminedfactormethodisproposed．Fromtheexpressionof引入到空间板梁组合结构分析中，还处于探索性研究阶段。undeterminedfact

7、ors，thecomputationalexpressionsofthestructuraldisplacementresponseandtheelementstressresponseareobtained．所谓未确知信息，是指纯粹的主观上、认识上的不确定性Itisconcludedthattheconfidencelevelsofstructuralresponsesare信息。即在进行某种决策时，所研究和处理的某些因素或信indirectproportiontotheconfidencele

8、velofeachp~ameter．息可能既无随机性又无模糊性，而是由于条件的限制使决策Comparedtotheprobabilisticmethod，theproposedmethodcan者对它们认识不清．或所掌握的信息不足以确定事物真实状obtainreliableresultswithhigherconfidencelevelsincaseof态的数量关系旧。在目前的不确定性结构的分析过程中，往往inadequatenumberofdataorinsumcientinfo