【技术实现步骤摘要】
一种基于响应面法的随机缺陷模态叠加方法
本专利技术属于工程结构计算分析领域，特别涉及一种基于响应面法的随机缺陷模态叠加方法。
技术介绍
深单层网壳结构的典型破坏形态为失稳破坏，其失稳模式和稳定承载力分析方法的研究十分重要。目前，基于非线性有限元理论的荷载-位移全过程分析法是研究网壳结构非线性平衡路径的主要分析方法。该方法的关键是平衡路径的跟踪求解，目前的主要方法包括人工弹簧法、位移控制法、弧长控制法及自动增量求解技术。初始缺陷对单层网壳结构的失稳模式和稳定承载力有显著影响。对有初始缺陷网壳结构的稳定性分析，除基于连续化方法的拟壳法外，目前应用较多的还有基于离散方法的解析法和数值计算法。在解析法研究方面，Koiter提出了缺陷敏感性分析的渐进理论，Tompson、Budiansky以及Hutchinson等发展了这一理论。渐进法以分支点的微小邻域作为研究对象，难以直接应用于复杂结构，因而数值计算方法开始发展起来，包括确定性方法和随机有限元方法。其中，忽略了缺陷随机性的确定性方法又包括优化方法、临界缺陷模态法、一致缺陷模...
【技术保护点】
1.一种基于响应面法的随机缺陷模态叠加方法，其特征在于：步骤为：/n(1)建立结构缺陷模态组合系数的概率模型，测定验算点相关数据；利用多项式响应面法，将临界荷载拟合表达式
【技术特征摘要】
1.一种基于响应面法的随机缺陷模态叠加方法，其特征在于：步骤为：
(1)建立结构缺陷模态组合系数的概率模型，测定验算点相关数据；利用多项式响应面法，将临界荷载拟合表达式表达为多项式的形式，根据临界荷载拟合表达式计算确定表达式待定系数，并由计算得到的待定系数确定临界荷载拟合表达式
(2)确定临界荷载：临界荷载采用以下方法确定：
其中，为临界荷载pcr(r)的均值，为临界载荷pcr(r)的方差，p*为最不利临界载荷；
(3)计算结构临界荷载的失效概率：随机缺陷下结构失效概率采用以下方法确定：
Pf＝P(pcr(r)-5p0≤0)(2-14)
其中，Pf为随机缺陷下结构失效概率，p0为网壳结构无缺陷时承载力设计值，pcr为响应值-临界荷载。
2.根据权利要求1所述的一种基于响应面法的随机缺陷模态叠加方法，其特征在于：步骤(1)中，对大型结构来说，验算点的选择方式为：已知各基本变量的分布形式及分布参数，以均值点为中心展开,验算点的选择范围是其中，是随机变量ri的均值，μ是均值，是随机变量的方差，f是常数，根据工程上的3σ原则选择。
3.根据权利要求1所述的一种基于响应面法的随机缺陷模态叠加方法，其特征在于：步骤(1)中，临界荷载拟合表达式为二次完全多项式，则
或者临界荷载拟合表达式为一次多项式，则
式中，a0，ai，aii，aij是待定系数。
4.根据权利要求1所述的一种基于响应面法的随机缺陷模态叠加方法，其特征在于：步骤(1)中，待定系数的计算方法为：用最小二乘估算法求ai,aij，假定得到k组数据为(r)i，其中i＝1,2,…,k，必须大于等于相应的未知参数的个数且为正整数，由如下(2-7)、(2-8)两式可以求出待定系数：
([r]T[r])}A}＝[r]T{Pcr}(2-7)
{A}＝([r]T[r])-1[r]T{Pcr}(2-8)
式中，
{Pcr}＝(pcr,1pcr,2Lpcr,k)T(2-10)
{A}＝(a0a1Lana11Lanna12Lan-1n)T(2-11)
上述式子中，rij为第i组数据的第j随机变量数值，pcr,i为第i组数据的临界荷载值。
5.根据权利要求1所述的一种基于响应面法的随机缺陷模态叠加方法，其特征在于：步骤(1)中，具体而言，结构缺陷模态组合系数的概率模型的建立方法，包括以下步骤：
(一)获取线性屈曲的特征值和相应的屈曲模态：
根据结构刚度矩阵[KT]，求解线性屈曲的特征值λi(i＝1,2,L,m)和相应的屈曲模态{Ui}，其中m...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘慧娟，艾德生，徐春丽，黄胜军，赵亮，黄宝仪，李福坤，李春华，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西;45
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