ansys的可靠度分析.docx

《ansys的可靠度分析.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、ansys分析可靠度  2007-11-1110:29:41

2、  分类： Ansys特辑

3、举报

4、字号 订阅关于ansys分析可靠度的问题,他有两种方法：monte-carlo和响应面法。在现在的可靠度分析中monte-carlo法有中心点抽样法、直接重要抽样法、更新重要抽样法、渐进重要抽样法、方向抽样法，这里的中心点抽样法是最古老、效率最低的一种，但ansys里只有这一种方法，只是在抽样选点时有不同的两种选择；      并且，monte-carlo在工程计算中只用于校合，不能用于工程实践；      中心点抽样法在计算中一般要进行计算次数的讨论：当可靠指标为1.0时，

5、失效概率1.5866E-01；当可靠指标为2.0时，失效概率2.275E-02；当可靠指标为3.0时，失效概率1.3499E-03；当可靠指标为4.0时，失效概率3.1671E-05；一般结构的可靠指标为2-4，假设计算结构的可靠指标为3.0，此时的最少有限元计算次数为1/1.3499E-03（由于在计算过程中的多维变量随机选点不理想等原因，实际的计算次数远大于此），这对于写论文还可以，对于实际复杂的体系可靠度而言，是没法完成的；      下面我们来讨论一下ansys响应面法以及构件可靠度和体系可靠度：      响应面法计算可靠度不需要monte-carlo那么多次

6、的有限元计算，对于构件可靠度他是现在一个很热门的研究方法，但是，对于体系可靠度，他没有考虑体系可靠度的失效模式；      现在对于体系可靠度有两种认识：一种认为体系可靠度是由构件可靠度构成的，只有先知道构件可靠度，才能知道体系可靠度，要知道体系失效，先知道构件失效及其失效路径，在这方面大连理工大学的许林博士和张小庆博士开发了一套程序（程序思想是以上面的体系可靠度的认识为理论基础），程序的流程如下：      利用经过二次开发生成的新的ANSYS，进行可靠度计算的具体运算过程为：1)利用APDL建立结构分析文件和优化文件；2)运行ANSYS的批处理方式，利用分析文件建立

7、模型、进行结构分析与敏度分析；3)进入用户优化模块完成可靠度分析的一次迭代过程；4)重新利用分析文件建立模型、进行结构分析与敏度分析；5)根据结构分析函数值和敏度值，以及前一点的结构分析函数值，用前面介绍的近似曲面构造法寻求拟合误差最小的近似极限状态函数；6)对上一步得到的近似函数进行可靠度分析；7)比较两次计算结果收敛与否，是则结束迭代，否则转到第4步，进行下一轮迭代。下面我要说的是另外一种体系可靠度思想，就是认为体系可靠度是由构件组成，一个（无论那一个构件）失效，体系就失效，不考虑失效路径，ansys是可以分析这种体系的可靠度的。现阶段已经开发的可靠度计算软件及相关

8、工作如下：4.1结构可靠度与有限元有限元法作为一种数值分析方法，其萌芽可追溯到18世纪的Euler，然而，只是在电子计算机开始普及使用后，它才真正受到人们的重视，并以令人惊讶的速度迅速发展，至今已成为计算力学在上世纪最重要和最辉煌发展的一个方面。在实践上，从50年代中期飞机薄壁结构分析的初期应用开始，至今已扩展到几乎所有的科学技术领域，对推动当代科学技术和工程实践的发展，已起到并将继续发挥难以估量的作用。计算力学极大地增强了经典力学解决自然科学和工程问题的计算能力，实现了大量复杂力学问题的数值求解，扩展了力学研究的领域，逐渐成为与试验、理论并列的力学研究三大支柱之一；其

9、次，它的发展极大地提高了力学为工程服务的能力，改变了整个工程设计的面貌。它不仅使许多过去无法实现的复杂工程分析成为现实，而且可以采用优化设计的方法能动地优选设计方案，提高设计水平和产品性能，缩短设计周期，将力学与工程更紧密地联系在一起。这里谈及的力学中行之有效的一些数值计算方法均是以确定性方法进行分析的，也就是没有考虑实际问题中的不确定因素。然而不计及不确定因素的分析方法是无法正确地判断结构安全可靠度的。因此把考虑不确定因素的方法引入到有效的结构数值分析方法中自然就具有非常大的意义。把概率分析部分整合到有限元分析中，求解结构响应的概率分布特性及可靠度的方法有两种。一种是

10、随机有限元法（StochasticFiniteElementMethod）。它在随机场概念的基础上，把材料特性的变异性融入到有限元分析过程中，分析这些随机性对结果的影响情况。早期在有限元中处理随机变异性的方法是摄动法（Hasselmen&Hart,1972[1;]Vanmarcke&Grigoriu,1983[2;]陈虬，刘先斌，1993[3]；刘宁，2001[4]。Vanmarckeetal.(1986)[5]综述了随机场相关的概念，以及摄动法建立随机有限元的基本列式，回顾了一系列相关的问题。张圣坤等人结合船舶结构的特点分析了用随机有限