可靠性分析在壓電主動(dòng)桿元桁架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的應(yīng)用.pdf

1、由于壓電材料結(jié)構(gòu)系統(tǒng)具有很多不確定的因素，例如載荷的不確定性；結(jié)構(gòu)中用的材料物理性能數(shù)據(jù)可能與提供的有所差異；名義尺寸也可能與實(shí)際結(jié)構(gòu)不完全一致。因此，對(duì)壓電材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行隨機(jī)分析并評(píng)價(jià)其可靠性就顯得非常有必要。本課題應(yīng)用可靠性理論，進(jìn)行表面貼有壓電片的桁架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的靜力可靠性、穩(wěn)定可靠性、動(dòng)力可靠性及基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的可靠性分析。主要有以下幾個(gè)方面：
　　 1)對(duì)表面貼有壓電片的壓電主動(dòng)桿單元組成的桁架結(jié)構(gòu)，建立其有限元分析模型，其

2、中包括靜力分析有限元模型，穩(wěn)定分析有限元模型和動(dòng)力分析有限元模型，計(jì)算結(jié)構(gòu)在機(jī)電耦合作用的內(nèi)力響應(yīng)。
　　 2)研究壓電桿元的破壞機(jī)理，在靜力和動(dòng)力可靠性分析過(guò)程中，給出壓電桿單元破壞的判斷準(zhǔn)則，分別寫(xiě)出壓電桿基體屈服失效、壓電片斷裂破壞、膠合層破壞和擊穿破壞引起的安全余量表達(dá)形式；在穩(wěn)定可靠性分析中給出了由載荷系數(shù)構(gòu)成的安全余量表達(dá)形式，以及不同工況下壓電桁架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠性分析方法。
　　 3)把壓電桿元基體的屈服

3、強(qiáng)度、桿元截面面積和壓電片的斷裂強(qiáng)度、損傷電場(chǎng)強(qiáng)度、外載荷等為隨機(jī)變量，研究了安全余量對(duì)其求偏導(dǎo)運(yùn)算公式，采用Taylor展開(kāi)隨機(jī)有限元法，給出了安全余量可靠性指標(biāo)的計(jì)算方法；運(yùn)用可靠性的基本理論，結(jié)合壓電桁架結(jié)構(gòu)的力學(xué)特點(diǎn)，進(jìn)行壓電桁架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性分析，采用PNET法求出壓電桁架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。
　　 4)借助了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)的函數(shù)映射關(guān)系，采用正交表的方法設(shè)置樣本，結(jié)合Monte Carlo隨機(jī)抽樣，產(chǎn)生極限狀態(tài)