● 摘要
工程结构系统不可避免地受到各种不确定随机因素的影响,如何考虑结构系统固有的不确定随机性,具有十分重要的现实意义。科研人员认识到了随机分析方法对工程问题的重要性,将传统有限元方法与随机过程、随机场理论相结合,形成了随机有限元法。本文基于现有随机有限元,进行相应的改进,求解随机响应,进一步可靠性分析。主要包括以下几个方面的研究工作:
1.对随机刚度和随机质量矩阵进行相应的广义模态坐标系的分解,并对阻尼矩阵进行相应变换,位移响应和外载荷转化为广义位移响应和广义载荷;推导出一种基于模态分解的简缩基理论的混合方法,用于频域响应分析。
2.求解随机刚度和随机质量矩阵均值处的特征值和特征向量,以及随机特征值和随机特征向量对应于独立随机变量的灵敏度,构造随机简缩基,推导出改进改进蒙特卡洛模拟法,用于随机特征值分析。
3.基于改进随机有限元方法,结合可靠性分析的验算点法,考虑到问题存在非线性,采用迭代计算,用于随机结构静力响应的可靠性分析。