结构可靠性的概率设计法综述

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1、结构可靠性的概率设计法综述张学军1，林延鑫2，吴飒2，王也2（1.海军装备部飞机办公室，北京100071；2.北京航空航天大学，北京100191）摘要：综述了目前国际上结构可靠性设计法领域现有的概率设计法，讨论了具有代表性的概率设计法的形式、优缺点和适用范围，展望了概率设计法的发展趋势。请稍加详细地描述以下本文所阐述的观点，比如讨论了哪几种概率设计法的形式，各自具有哪些优缺点和使用范围，展望的发展趋势具体是哪些方面，保证摘要字数在250字以上关键词：结构可靠性设计；概率设计法；可靠度；不确定性DOI

2、：10.7643/issn.1672-9242.2016.03.001中图分类号：TJ01；V416文献标识码：A文章编号：1672-9242（2016）03-0003-10ReviewonProbabilisticDesignMethodforStructuralreliabilityZHANGXue-jun1,LINYan-xin2,WUSa2,WANGYe2(1.OfficeoftheNavyEquipmentDepartment,Beijing100071,China；2.BeihangUn

3、iversity,Beijing100191,China)ABSTRACT:ObjectiveProbabilitydesignmethodisthecoreofstructuralreliabilitydesignmethod.MethodsStructuralreliabilitydesignmethodcanbedividedintonon-probabilitydesignmethodandprobabilitydesignmethodaccordingtotheirexpressionsw

4、hichwereproposed.ResultsProbabilitydesignmethodmeetthedemandofengineeringpracticereliablyandeffectively,whichishighlyfavoredbyresearchers.ConclusionTheexistingprobabilisticdesignmethodsinthefieldofstructuralreliabilitydesignmethodhavebeenreviewed,Thefo

5、rm,advantagesanddisadvantagesandscopeofapplicationoftheprobabilisticdesignmethodshavebeendiscussed,thedevelopmenttrendofprobabilitydesignmethodhavealsobeenoutlooked.修改英文KEYWORDS:structuralreliabilitydesign;probabilitydesignmethod;reliability;uncertaint

6、y8随着现代结构对关键和复杂设计需求的增加，越来越需要一种能够对广泛存在于结构系统载荷、材料性能、结构尺寸、加工过程以及使用环境中的不确定性进行精确度量的解算方法[1—2]。当前，科研人员广泛认可的不确定度定义如下：根据所用到的信息，表征赋予被测量量值分散性的非负参数[3]。何谓可靠性，就是结构设计达到设计指标，能够保证结构有效稳定的工作，而不发生破坏。重新提出结构可靠性设计，并不意味着传统设计不考虑可靠性，相反由于传统设计忽略了影响结构可靠性因素的随机性，而是选取较为保守的极值与较大的安全系数作为

7、设计依据，使得结构可靠性过高，反而影响了结构性能的发挥，与现今高效率承载结构的设计思想相违背，也造成了物力上的浪费。因此基于概率论和数理统计的新结构可靠性设计方法正越来越受到设计人员的欢迎。这种方法认为载荷、材料性能、结构尺寸服从一定分布规律，依据此规律计算出结构的可靠度与设计要求的可靠度进行比较，从而定量地表达结构的可靠性指标是否满足设计要求。结构可靠性的概率设计法不仅可以为稳健设计提供初始设计指南，而且还可以用来辨识不确定性对结构系统的哪些性能有重要影响，或者可以为增加结构系统安全性和系统效能提

8、出有效的研究、测试及质量控制方法[4—17]。1结构可靠性设计法结构可靠性设计法按其提出时基于的表述方式可以分为两类：非概率设计法和概率设计法，如图1所示。图1结构可靠性设计的分类Fig.1Classificationofstructuralreliabilitydesign非概率方法是用于处理关于参数真值的非精确知识。一种典型的非概率方法是区间分析，该方法把区间定义为一种新类型的数，即“区间数”，任一不确定参数可能的变动范围通过一区间表示，只需知道参数的上、下界[1