● 摘要
在处理含模糊参数的结构时,现有的模糊有限元法局限于先将模糊参数转化为区间数求解,再由区间解构造出相应的模糊解。其计算过程较为繁琐,计算量较大,有待进一步改进。模糊变分原理是模糊有限元重要的理论基础之一,模糊有限元的研究已经比较成熟了,然而关于模糊变分原理的研究却非常少。
本文首先介绍了一些模糊数学的概念,之后通过将模糊参数直接引入到现有的确定性变分原理中,得到了以下问题的模糊变分原理:结构屈曲临界载荷问题、结构固有频率问题、结构复特征值问题、结构模态分析问题、结构动力响应问题。作为模糊变分原理的应用,又分别推导了相应问题的模糊有限元法。该方法可以直接得到问题的模糊解。与传统的模糊有限元方法相比,它避免了先将模糊参数转化为区间形式求解,之后再由区间解构造模糊解的过程。最后,通过数值算例验证了本文方法不但具有较高的计算精度和良好的工程适用性,而且与传统模糊有限元方法相比,减少了计算量、提高了计算效率。
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