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基于随机响应面法的非侵入式随机有限元方法实现与应用
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作者 管性钰 欧尔峰 +1 位作者 张旭旭 刘益坤 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第1期233-239,共7页
随着可靠度理论的进一步发展,如何求解隐式功能函数下的结构可靠度成为难题,非侵入式随机有限元法是目前解决此难题的重要手段。为此发展了基于随机响应面法的非侵入式随机有限元方法。利用MATLAB和ANSYS联合仿真,编制了该方法的计算程... 随着可靠度理论的进一步发展,如何求解隐式功能函数下的结构可靠度成为难题,非侵入式随机有限元法是目前解决此难题的重要手段。为此发展了基于随机响应面法的非侵入式随机有限元方法。利用MATLAB和ANSYS联合仿真,编制了该方法的计算程序。程序通过ANSYS软件进行确定性力学分析,能够使用MATLAB自动调用ANSYS在不同参数配点下连续求解输出响应结果,并读取结果计算随机多项式待定系数。此方法通过有限元软件得到结构输出结果,无须分析功能函数,这为复杂结构下的可靠度计算提供了有效的手段。通过3个算例验证了该方法在结构可靠度分析中的有效性。结果表明:随机响应面法(SRSM)与基于随机响应面法的非侵入式随机有限元方法在计算结构失效概率时误差较小,计算效率远高于蒙特卡洛法(MCS),在求解无显示功能函数下的失效概率时具有明显优势。 展开更多
关键词 随机响应面法(SRSM) 非侵入式随机有限元法 失效概率 可靠度
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深埋黄土铁路隧道地震动力可靠度研究
2
作者 欧尔峰 管性钰 +2 位作者 张旭旭 孙纬宇 郭慧敏 《现代隧道技术》 CSCD 北大核心 2024年第S01期68-75,共8页
为研究黄土地区深埋铁路隧道的抗震性能,提升隧道衬砌结构的可靠性,提出了一种基于非侵入式随机有限元计算隧道结构动力可靠度的方法。该方法利用有限元软件进行确定性分析,然后通过随机响应面建立代理模型,采用随机多项式展开式来拟合... 为研究黄土地区深埋铁路隧道的抗震性能,提升隧道衬砌结构的可靠性,提出了一种基于非侵入式随机有限元计算隧道结构动力可靠度的方法。该方法利用有限元软件进行确定性分析,然后通过随机响应面建立代理模型,采用随机多项式展开式来拟合地震动输入与结构动力响应的关系,从而实现对隧道结构动力可靠性的分析。研究结果表明:该方法可以高效分析隧道结构的可靠性;选取的黄土铁路隧道的二次衬砌在拱脚处的可靠度较低,其余部位可靠度较高,设计较为安全,符合设计要求;围岩的弹性模量和黏聚力对衬砌的可靠度影响较大,而泊松比和内摩擦角影响较小;提升围岩质量可以有效增强衬砌可靠性。 展开更多
关键词 随机响应面法 非侵入式随机有限元法 黄土隧道 动力可靠度
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