一、一种实用的蒙特卡罗法及其在可靠度分析中的运用（论文文献综述）
何国顺[1]（2021）在《基于滑带土特性及可靠度理论的库岸边坡稳定性研究》文中指出库岸边坡由于常年受到库水位波动及降雨入渗等因素的影响,发生失稳破坏的可能性较大,对当地的民生及公共设施安全形成了较大威胁。而滑带作为滑坡的重要组成部分,其土体性质也会在库水、雨水等作用下发生改变,从而影响到滑坡的变形发展及后续演化。此外,以往的边坡稳定性分析大多忽略了土体参数的不确定性,导致边坡稳定计算结果大于设计安全系数却依旧发生了失稳破坏。因此,亟需对滑带土特性、库水位、降雨与边坡稳定性之间的相互关系展开深入研究。本文以白家包滑坡为工程背景,通过室内物理力学试验重点研究了滑带土的含水率、细粒含量与其水力特性及强度特性之间的关系。借助软件Geo studio对典型库岸边坡进行了边坡稳定确定性分析及边坡稳定可靠性分析,得到了不同工况下边坡的渗流场、位移场、稳定系数以及失效概率。在此基础上,基于可靠度理论和Pareto最优解理论,针对最不利工况下的边坡进行了抗滑桩加固联合排水孔排水的边坡治理多目标优化设计并找出了最优设计方案。论文的主要研究结论如下:（1）变水头渗透性试验及土-水特征试验结果表明,随着细粒含量的增加,细粒逐渐存赋到粗粒间的孔隙中,导致滑带土的渗透性变差而持水能力增强;利用经典数学模型对土-水特征曲线进行拟合发现,Fredlund and Xing模型的拟合优度最高。GDS常规三轴试验分析显示,在一定范围内滑带土的细粒含量与其抗剪强度及内摩擦角呈负相关关系,与其黏聚力呈正相关关系。（2）边坡稳定确定性分析显示,滑带土细粒含量的不同对边坡渗流场的影响较为微弱,而对边坡X方向位移及稳定系数的影响较为显着。仅库水位骤降工况下,库水位的骤降速率越大,边坡孔隙水压力及浸润线对库水位的响应滞后现象越明显,边坡稳定系数也越小。库水位骤降叠加上不同时间段降雨后,边坡后缘位移量增大且稳定系数进一步降低,其中降雨发生在10～20d边坡稳定性最差。（3）边坡稳定可靠性分析显示,当假定抗剪强度参数（c、φ）确定（变异系数和概率分布形式确定）时,计算得到的失效概率与确定性分析中得到的稳定系数呈负相关关系;并且二者对边坡稳定性状态的判断一致,均为基本稳定状态。而当考虑c、φ的变异系数和概率分布形式不确定时,计算得到的失效概率最高为52.85%,判断边坡为失稳状态;c、φ的变异系数越大,不同概率分布形式对边坡可靠性的影响越大,失效概率也越大;同时考虑c、φ的不确定性时,φ的变异性起了主导作用。（4）边坡治理多目标优化设计计算结果发现,抗滑桩和排水孔的最佳布设位置分别在第18条块和高程为152.5m处;边坡治理的最优设计方案为桩长50m、桩间距6m、孔长100m,此时边坡安全性、初始建造成本及预期失稳损失达到最佳平衡。同时,最优方案治理后,边坡的排水效果得到明显改善、位移变形显着减少、稳定可靠性均满足要求。
朱晶玉[2]（2021）在《非圆截面薄壁零件的旋压成形装置设计与优化研究》文中研究说明旋压成形技术是一种一体化的渐进成形技术。相比传统的基于模具的圆形截面旋压成形工艺方法,当前作为未来发展方向的无模、非圆截面薄壁零件旋压成形工艺方法及装置还存在制件成形质量差、精度差、稳定性不足以及工艺可靠性差等问题。针对上述问题,本文提出了一种新的非圆截面薄壁零件成形方法,并基于此方法设计了一台非圆截面薄壁零件旋压成形装置,具体的研究内容及结论如下:首先,基于机械摆动导杆原理提出了一种新的旋压成形方法,并运用有限元及运动学联合仿真手段,研究零件成形工艺参数,包括轮盘转速与零件转角的关系、旋轮与零件的接触时间长度以及轮盘进给速度等与旋压成形装置轮盘结构尺寸之间的关系。得出轮盘结构尺寸越接近下限值,零件成形过程越稳定、零件成形精度越高,进而完成了非圆旋压成形装置的总体结构设计。然后,在完成结构设计的基础上,基于刚柔耦合理论方法,完成了非圆旋压成形装置末端执行机构在加工过程中的受力与旋轮运动状态的分析,得出关键部件的柔性变形是影响零件成形质量的最大因素,确定了后续结构拓扑优化的目标;并根据复杂系统不确定性因素的可靠性及全局灵敏度分析方法,求解出旋压成形装置末端执行机构的可靠度及各输入变量的重要性测度,得出本文所设计的非圆旋压成形装置末端执行机构的可靠度为94.9%。其中,轮盘结构的尺寸误差对末端执行机构的可靠度影响程度最大,从而确定了结构拓扑优化的设计变量。据此,基于结构拓扑优化原理,以柔性最小化为优化目标,完成对轮盘结构的优化设计。优化结果表明,结构柔度降低了71.83%,较好的实现了结构柔度最小化的优化目标。最后,完成了非圆截面薄壁零件旋压成形装置样机的研制,并在该样机上完成非圆截面薄壁零件的产品试制。零件成形结果表明,非圆截面薄壁零件旋压成形质量良好,且优化后的装置结构可靠度为97.2%,提高了2.3%。初步验证了本文自主研发的非圆截面薄壁零件旋压成形装置结构的合理性与可靠性。
魏雪锋[3]（2020）在《基于人工神经网络结构抗震可靠度分析》文中指出传统结构可靠度的计算方法常常用在结构构件的可靠度分析上,当需要对结构整体进行可靠度分析或者对较复杂结构进行可靠度分析时,由于结构的功能函数难以显式表达,或极限状态方程为非线性函数,或涉及的结构随机变量数目繁多,这时候很难应用传统可靠度计算方法对结构进行可靠度分析特别是结构抗震可靠度分析。针对传统结构可靠度计算方法在分析结构体系抗震可靠度问题时所面对的难题,利用人工神经网络强大的函数拟合能力以及良好的适应性本文提出基于人工神经网络和传统可靠度计算方法相结合的方法进行结构抗震可靠度分析,开展了以下工作:（1）根据人工神经网络和传统可靠度的理论,首先利用ANSYS对结构进行地震作用下的结构响应分析,通过分析获的人工神经网络训练的数据集,采用MATLAB自带的神经网络工具箱拟合结构的极限状态函数,然后结合不同的可靠度计算方法,分别对一个单层刚架结构、三跨十层框架结构采用基于人工神经网络的验算点法、基于人工神经网络的三阶矩法进行可靠度分析,验证本文所提出方法的有效性,以及所编写程序的正确性,为进一步的结构抗震可靠度分析做准备。（2）通过几个小算例验证了本文所提出的方法的有效性之后,通过ANSYS有限元分析软件对一个六层框架结构进行反应谱分析,得到人工神经网络训练所需要的数据集,然后分别采用基于人工神经网络验算点法的可靠度分析法,基于人工神经网络的三阶矩法以及蒙特卡洛抽样算法进行结构静力抗震可靠度分析,并对每一种方法的优缺点进行总结。（3）在结构静力抗震可靠度分析的基础上,接着对一个18层的框架筒体结构通过ANSYS建模进行时程分析,得到结构在不同随机变量下的响应。然后采用基于人工神经网络的验算点法对结构进行结构动力抗震可靠度分析。
于泰龙[4]（2020）在《液压缸非线性动态特性及其可靠性分析方法研究》文中指出目前,随着液压缸驱动控制装置向高精度方向发展,对其动力学特性要求也越来越高。而工程结构系统通常具有多变性和复杂性,在系统运动的过程中,很多性能参数往往具有隐式和非线性特征。针对如何提高隐式非线性结构的可靠性,国内外学者对此展开了大量的研究工作并取得了成果,可靠性研究也成为目前研究的热门方向之一。本文通过阐述系统非线性弹簧刚度的产生机理与时变摩擦力改变情况,探究导致液压缸驱动控制装置自激振动和受迫振动现象的本质原因,并在此基础上利用可靠性理论,对液压缸动态特性参数进行可靠性灵敏度分析研究。主要研究内容包括:（1）静载荷和交变载荷作用下的液压缸非线性动态特性分析液压缸在低速运动时会出现时缓时急的自激振动现象,在交变和冲击载荷作用下会产生受迫振动现象,这些现象严重影响其驱动控制的稳定性和精度。通过深入阐述系统非线性弹簧刚度的产生机理与时变摩擦力改变情况,探究导致液压缸驱动控制装置自激振动和受迫振动现象的本质原因,在此基础上基于微分方程理论构建动力学模型,利用现代计算机技术进行数值仿真分析研究,揭示工作过程中液压缸动态特性的影响因素和变化规律。（2）提出一种针对隐式工程结构的可靠性灵敏度分析方法液压缸的很多动态性能参数具有隐式特征。针对隐式工程结构,以一次可靠性分析方法为基础,通过向前或中心差分法获得梯度信息,并逐步迭代搜索结构状态方程（或功能函数）极限状态表面上的验算点,利用过验算点的超平面来代替原隐式结构的极限状态表面,进行可靠度和可靠性灵敏度求解。算例表明,所提方法抽样次数少,计算精度较高。从而,为解决大型隐式工程结构的可靠性分析问题,提供了参考。（3）提出一种针对隐式和强非线性工程结构的可靠性灵敏度分析方法由于工程结构的复杂性,其模型求解除具有隐式特征外,一般还具有很强的非线性特征。针对具有隐式和强非线性特征的工程结构,提出一种新的抽样拟合法,来进行结构可靠性灵敏度分析。首先,以一次可靠性分析方法为基础获取验算点;之后,通过高次梯度搜索法,反复迭代寻找极限状态表面附近的其他训练样本点;最后,采用多项式函数或响应面函数拟合出结构的极限状态方程,进而分析工程结构的可靠性灵敏度。数值和工程算例表明,所提方法具有较高的计算精度和效率。
李文泰[5]（2020）在《考虑多源不确定性的电动轮自卸车A型架模糊疲劳可靠性研究》文中指出随着国家经济与工业基础的发展对矿山能源需求与日俱增,而电动轮自卸车作为矿山能源的主要运输装备,其重要性不言而喻。近年来,国内市场一直被进口装备垄断,无法实现技术突破。因此,为了推动电动轮自卸车的自主发展,国务院相继出台《装备制造业振兴规划》和《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》,将电动轮自卸车列入十六大重大技术装备关键领域之一,以提升产品创新与技术发展。这不仅可以进一步满足国内需求,同时还将提升国家的对外经济效益。电动轮自卸车工作环境恶劣,每日作业长达十几个小时,载重极大,且矿山道路弯道多,电动轮自卸车转向频繁,极易引起转向系的疲劳破坏。A型架作为电动轮自卸车转向系最重要的承载部件,保证其疲劳可靠性对车辆安全运行十分重要。A型架由大量中厚钢板焊接而成,在制造过程中由于人为因素而使得焊缝材料参数具有一定的分散性;同时,传统经验式设计下的A型架形状与尺寸和“理想”结构亦存在一定的差别,并且A型架在实车运行过程中,由于矿山路面坑洼不平,其铰接部位受到的转向载荷随机多变。因此,其材料参数、结构尺寸及铰接位置载荷的随机性使得其应力分布具有随机性,而应力分布的随机性对A型架的疲劳可靠性能将产生重大影响。此外,基于传统的“应力-强度”干涉理论对机械结构件进行疲劳可靠性评估时总是考虑高于结构件疲劳极限的应力,而忽略低于其疲劳极限的应力,这显然对其疲劳可靠性的评估并不准确。更为重要的是,传统优化技术总是将提高结构件的疲劳性能作为单一优化目标,并未考虑到结构件的轻量化问题,故而如何实现结构件的多目标优化寻找其疲劳可靠性与重量之间的平衡点亦成为亟待解决的问题。然而国内目前对于结合材料试验,数值仿真试验,模糊理论,多目标优化方法却鲜有耳闻。故本文结合材料试验,有限元数值分析法、模糊理论、盲数理论及区间分析方法,对电动轮自卸车A型架进行研究,主要内容如下:1、通过已完成的A型架焊接接头单调拉伸试验与焊缝应变疲劳寿命试验分别获取了 A型架焊接接头力学性能参数与焊缝周期力学特性参数,然后运用UG与HYPERMESH软件建立了 A型架的有限元模型,其次通过整车刚柔耦合多体动力学模型获取了 A型架关键铰接位置的载荷时间历程,并利用实车道路试验对关键测试点进行了应力分析,通过对比实际试验与数值试验在测试点处的应力状态,验证了 A型架有限元模型的准确性,为进行A型架的有限元分析奠定基础。其次,确定了影响A型架应力分布的随机变量与模糊变量,借助拉丁超立方法对随机变量进行抽样,进而利用abaqus软件进行了弹塑性有限元模拟获取在周期载荷作用下随机变量的响应值,基于响应面法构建了 A型架疲劳可靠性的功能函数。最后基于模糊理论评估车辆满载下坡转弯制动工况下A型架疲劳可靠度,结果表明,A型架模糊疲劳可靠度不能满足使用要求。2、通过对A型架最小疲劳寿命位置的应力时间历程进行应力分级统计,得到其应力统计数据。基于传统模糊隶属函数对A型架进行模糊疲劳寿命预测,并且与实际寿命进行对比分析。其次,利用应力统计数据构建新型模糊隶属函数并进行验证,基于新型模糊隶属函数推导失效概率解析表达式,充分考虑了 A型架在设计、加工及使用过程中的不确定性因素,构建模糊疲劳可靠性优化功能函数,进行A型架模糊疲劳可靠度评估。最后,以A型架最大等效应力为单一优化目标,基于多岛遗传算法开展优化设计。优化结果表明:A型架模糊疲劳可靠度满足工程使用要求。3、将A型架焊缝疲劳强度作为区间值,并基于盲数理论确定了其区间疲劳强度值。依据A型架关键铰接位置载荷时间历程对其进行疲劳应力与可靠性分析,比较了区间疲劳强度与应力值的大小。其次,以A型架最大等效应力值及板重作为优化目标,将A型架钢板的结构尺寸作为设计变量,其焊缝材料的弹性模量、密度及前牵引接头铰接位置载荷作为不确定性变量,其区间疲劳强度和极限重量作为约束条件,利用拉丁超立方方法对设计变量与随机变量进行抽样,并借助周期载荷作用下有限元分析获得响应值,进而建立了优化目标与设计变量之间的近似数学模型并基于区间分析方法开展A型架多目标优化,结果表明:优化后的A型架提高了模糊疲劳可靠度,重量略有增加。
刘健强[6]（2019）在《基于直接分析法的钢结构受压构件承载能力可靠度研究》文中研究指明直接分析法在结构分析时充分考虑了各种非线性因素的影响,将结构和构件的强度和稳定性完全联系起来,从而在设计过程中彻底抛弃了计算长度系数的概念,无需进行受压构件的稳定性校核。我国近期颁布的《钢结构设计标准》（GB 50017-2017）已经写入了直接分析法,但其可靠性尚不清晰,使得设计人员难以评估其科学性。为此,针对钢结构中的典型受压构件,开展了直接分析法设计结果的可靠度研究,主要内容包括:（1）系统总结了直接分析法中非线性因素处理方式的相关研究成果,比较了欧洲、美国、香港和中国钢结构设计规范中直接分析法相关条文的异同。（2）使用试验结果和规范柱子曲线验证了有限单元法、数值积分法用于受压构件承载能力数值分析的可行性,通过参数分析研究了材料性能、几何尺寸和初始缺陷对构件承载能力和变形性能的影响。（3）搜集、计算了材料性能、几何尺寸、初始缺陷和计算模型不确定性的统计参数,分析发现热轧构件的截面几何尺寸之间、焊接构件的残余应力与屈服强度之间存在相关关系,初始几何缺陷具有负偏态分布特征,而其他随机变量均近似服从正态分布。（4）针对典型的热轧截面和焊接截面,进行了受压构件的灵敏度分析和不确定性分析,统计得到了承载能力的统计参数,研究了长细比、偏心率和随机变量相关性对承载能力均值和变异系数的影响。（5）分别使用计算长度系数法和直接分析法计算了典型受压构件的容许承载力,进行了设计结果的可靠度分析,发现计算长度系数法设计结果能够达到目标可靠度要求,而直接分析法设计结果对长柱偏危险。提高荷载分项系数后,设计结果的可靠指标普遍增加,但其不一致性并未得到显着改善。
杨蕾[7]（2019）在《飞机发动机吊挂的结构优化及可靠性分析》文中认为近年来,随着航空工业的快速发展,飞机不断大型化,结构更为复杂,承受载荷越来越大,对飞机性能的要求也更高。为了提高经济性,飞机的减重问题成为了重要研究课题。结构轻量化设计是飞机减重的一种主要手段,国内外专家学者在此方面进行了大量研究实践。飞机发动机吊挂结构是连接机身和发动机的重要结构,承载发动机重量,传递推力,隔离发动机火区,因此发动机吊挂的强度、重量、可靠性和安全性对于飞机整体性能有重要影响。本文依据盒式梁式结构吊挂创建初始模型,进行拓扑—尺寸—形状两级三层轻量化设计,得到符合适航性要求且性能提升的全新结构形式,主要包括:（1）将传统盒式梁式吊挂进行设计区域填充,得到初始优化模型,采用变密度法（SIMP）进行两次拓扑优化,第一次拓扑优化确定吊挂的主体结构和主要拓扑关系,针对材料堆积且应力较小区域进行第二次拓扑优化,进一步去除多余材料。（2）拓扑优化只是概念性设计,需要采用尺寸优化和形状优化进行细节设计,优化整体壁厚尺寸,改善应力集中,改变孔洞形状,降低最大应力值,最终得到完整的结构优化模型,与传统盒式梁式结构吊挂相比重量减少,力学性能提升。对优化后的吊挂模型进行蒙特卡罗法可靠性分析,验证了两种危险工况下吊挂的静强度可靠性符合要求,证明本文优化方案的合理性。
吴建勋[8]（2018）在《硬石膏岩吸水—膨胀演化及其对隧道施工期可靠性影响研究》文中研究表明硬石膏岩分布广泛,是隧道工程中常遇到的一类特殊岩体,遇水后膨胀状态和含水状态随时间持续变化,可导致围岩持续变形或支护结构受力持续增大。硬石膏围岩的膨胀性具有不稳定和分布不均等特点,这显着增加了隧道设计和施工中的不确定性,提高了设计和施工的难度,影响隧道的可靠性。本文以礼让隧道为工程背景,研究了隧址处硬石膏岩的物理性质和力学特性;分别探究了持续供水、非持续供水以及压力水作用下,硬石膏原岩样的吸水-膨胀演化规律;基于此规律,系统地研究了考虑吸水-膨胀演化特性的围岩-支护演化模型,并进一步考虑地下水的渗流运动,研究了考虑围岩渗流场的吸水-膨胀演化模型;综合上述研究,结合收敛-约束理论,探究了吸水-膨胀演化对隧道施工期可靠性影响。论文主要结论如下:（1）隧址处三叠系下统嘉陵江组地层中主要含有1级石膏岩和1级硬石膏岩;获得了两类岩石天然含水率、干密度和渗透系数的统计特征;获得了硬石膏岩弹性模量、泊松比、抗拉强度、粘聚力、内摩擦角、残余粘聚力和残余内摩擦角的统计特征。（2）持续供水条件下,硬石膏岩持续膨胀,轴向膨胀应变及侧向膨胀应力的增量随时间先增大再减小,吸水率、结晶水率和水化率逐渐增大,而自由水率逐渐减小;非持续供水条件下,随初始湿度的增加,硬石膏岩膨胀持续的时间增长,最大轴向膨胀应变和最大侧向膨胀应力增大,膨胀终止时的吸水率和结晶水率增大,而自由水率趋于零。（3）研制了能考虑水压的膨胀试验仪,进行硬石膏膨胀试验,结果表明:水压能增强膨胀性,促进膨胀的激活,通过增大结晶水率而使吸水率增大。（4）基于膨胀试验结果,建立了吸水演化方程;将浸水时间和水压作为影响因子,以吸水演化方程为桥梁,利用湿度应力场理论将其引入到膨胀本构方程中,建立了吸水-膨胀演化本构模型。（5）基于吸水-膨胀演化规律,针对简化的圆形轴对称隧道,建立了围岩弹-膨胀演化、弹-塑-膨演化和弹-脆-膨演化模型,并给出了相应的求解方法。考虑初期支护结构与围岩的相互作用关系,结合支护结构特征方程,建立了三种围岩-支护演化模型。（6）基于吸水-膨胀演化规律,结合渗流理论,建立了考虑渗流场的硬石膏吸水-膨胀演化模型。基于该模型与热分析模型在数学表达式上的一致性,借助ANSYS热分析模块,建立了通用计算流程。（7）基于收敛-约束原理,分别采用三种围岩-支护演化模型及考虑渗流场的吸水-膨胀演化模型,构建了功能函数。依托ANSYS的PDS模块,建立了通用可靠度计算流程,用于分析渗流场中硬石膏岩隧道施工期的可靠性。
王锋[9]（2016）在《Kriging法在饱和—非饱和土石坝坝坡稳定可靠度分析中的应用研究》文中认为土石坝坝坡稳定性分析常作为土石坝工程安全评价的重要依据,然而非饱和渗流条件下坝坡稳定分析一直是水利工程中的研究热点和难点问题。鉴于传统的单一安全系数法无法定量分析众多不确定性因素对坝坡稳定性的影响,本文为客观有效的对坝坡稳定进行安全评价,将基于概率统计理论,引入Kriging方法,以失效概率及可靠度指标对土石坝坝坡安全性进行评估,主要研究内容如下:（1）基于Van Genuchten渗流模型理论、抗剪强度理论和毕肖普方法建立了坝坡安全系数计算公式,进而建立考虑参数不确定性的坝坡稳定可靠度分析功能函数,最后利用蒙特卡罗模拟法（MCS）研究了稳定渗流条件下饱和—非饱和土石坝坝坡稳定可靠度问题,研究成果较好地揭示了渗流条件下土石坝坝坡稳定性及可靠度变化规律。（2）发展了基于Kriging的土石坝坝坡可靠度分析方法,识别了对坝坡稳定具有重要影响的随机变量,利用拉丁超立方抽样（LHS）和软件GEOSTUDIO编写了边坡稳定性分析批处理程序,通过选定适当的回归模型及相关函数建立了坝坡稳定Kriging代理模型,系统探讨了稳定渗流条件下饱和—非饱和土石坝坝坡稳定可靠度问题。本文所提方法具有较高的计算效率,只需几十次运算便可获得较为精确的计算结果,然而常用的MCS需要进行成千上万次有限元分析,从而为稳定渗流条件下土石坝坝坡稳定可靠度分析提供一个有效的工具。（3）建立考虑坝体材料参数空间变异性的坝坡可靠度分析方法,基于随机场理论,发展了相关非高斯参数随机场离散的Karhunen-Loève（K-L）级数展开方法,将考虑材料空间变异性的坝坡可靠度问题转化为含多个随机变量的经典结构可靠度问题进行,然后同样建立坝坡稳定Kriging代理模型,研究了提出方法在考虑坝体材料参数空间变异性的稳定渗流条件下饱和—非饱和土石坝坝坡稳定可靠度分析中的应用,结果表明本文所提方法可有效考虑坝体材料参数的空间变异性对坝坡稳定性的影响。
梁斌[10]（2015）在《隧道围岩与支护结构稳定可靠性分析方法研究》文中提出隧道工程是岩土工程的重要研究领域之一,由于隧道所处地下环境及岩土体材料成因历史等原因,决定隧道结构稳定的各类因素存在无法忽视的不确定性。而可靠度或相应的非确定性方法可以有效地考虑地层环境及岩土体物理力学参数的变异性,其概率表征指标有助于更清楚地表达地下工程的失效风险。隧道结构稳定可靠性评价一直是隧道工程领域所面临的重大理论问题之一。可靠性评价为实施地下工程可靠性优化设计提供依据,同时也是风险预测的必要环节。合理可行的可靠度计算方法是实施地下工程可靠性评价的必然途径,其计算结果的准确性与适应性不仅直接关系到地下工程的安全可靠程度,而且也将为制定合理的工程处置方案提供依据,对工程决策产生重大影响。为此,本文在考虑隧道工程不确定参数随机特征描述方法及处理的基础上,分别从概率、非概率以及两者相结合的角度对隧道工程进行不确定性分析研究。首先,通过两条途径构建隧道围岩与支护结构功能函数。其一,基于组合拱原理、位移变形协调原理、弹性厚壁筒理论及围岩破裂模型,建立了隧道锚喷支护结构功能函数。其二,根据现代地下结构力学的核心观点——围岩不仅是支护体系的一部分,而且是承载的主体,以Duncan–Fama地层特征描述函数为基础,结合整体式衬砌力学机制,通过收敛-约束原理,导出支护体系中围岩变形表达方程,根据工程类比方法确定承载围岩容许变形,按照变形失稳控制原则,建立围岩结构功能函数。其次,基于概率论模型,针对隧道功能函数高度非线性隐式特征导致常规可靠度方法无法运用这一难点,基于半解析公式的Nataf变换与八点估计法相结合,构建了仅依靠基本变量统计特征并能考虑其相关性的非线性隐式功能函数统计矩点估计法。以统计矩为约束,基于最大熵原理,导出了功能函数的概率密度函数,从而建立了复杂结构可靠度求解的一维直接积分方法,为类似隧道锚喷支护的稳定可靠度求解提供了直观、实用并满足精度的计算途径。为进一步拓展高度非线性泛函隐式功能函数可靠度求解方法,利用数值差分理论将具有很高精度的二次二阶矩算法进行改造,有效地解决了一次二阶矩法、二次二阶矩法等可靠度方法需要对功能函数进行偏导数求解这一难题。将此方法应用于上述第一条途径建立的功能函数模型中,为类似隧道围岩结构的高度非线性隐式功能函数的失效概率计算研制了一种直接求解方法。同时,构建了衬砌安装时机确定、揭示基本参数变异性及其相互作用对隧道结构围岩失稳概率影响的耦合效应分析途径。再次,针对不确定性参数信息缺乏,在非概率模型的框架内,采用区间方法来解决隧道不确定性问题。依据改进子区间法有效地解决了区间扩张,将隐式函数迭代程序与统计优化模型结合起来,得到了功能函数响应值的合理区间,研究一种隧道工程隐式功能函数非概率方法,并应用于隧道工程实际的强度设计中。最后,在不确定性参数信息缺乏表现出小样本特征的前提下,基于集合理论建立隧道超椭球凸集模型;在单位超球体标准向量空间内,运用区间拉丁超立方试验得到虚拟初始样本点同时代入隧道模型获得功能函数的响应值,通过Kriging代理模型拟合隧道围岩结构功能函数。依据非概率可靠性指标的几何涵义,借鉴概率可靠度指标迭代方法,基于代理功能函数求解非概率可靠性指标。根据概率可靠性模型与非概率可靠性模型的相容性,考虑非概率指标小于1时存在的问题,建立隧道工程可靠性分析的综合评价指标。
二、一种实用的蒙特卡罗法及其在可靠度分析中的运用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种实用的蒙特卡罗法及其在可靠度分析中的运用（论文提纲范文）
（1）基于滑带土特性及可靠度理论的库岸边坡稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 滑带土特性研究现状 |
| 1.2.2 边坡稳定确定性分析研究现状 |
| 1.2.3 边坡稳定可靠性分析研究现状 |
| 1.2.4 边坡治理及优化设计研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 边坡渗流稳定性及可靠度理论 |
| 2.1 饱和-非饱渗流基本理论 |
| 2.1.1 达西定律 |
| 2.1.2 饱和-非饱和渗流微分方程 |
| 2.1.3 微分方程定解条件 |
| 2.1.4 土-水特征曲线 |
| 2.2 边坡稳定确定性分析理论 |
| 2.2.1 非饱和土抗剪强度理论 |
| 2.2.2 传递系数法及剩余下滑力计算 |
| 2.3 边坡稳定可靠性分析原理 |
| 2.3.1 可靠度基本概念 |
| 2.3.2 极限状态与功能函数 |
| 2.3.3 蒙特卡罗法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 滑带土水力特性及强度特性试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 工程背景概况 |
| 3.3 滑带土基本物理特性研究 |
| 3.4 滑带土水力特性试验 |
| 3.4.1 渗透性试验 |
| 3.4.2 土-水特征试验 |
| 3.5 滑带土常规三轴试验 |
| 3.5.1 试验仪器及原理 |
| 3.5.2 试验方案及试样制备 |
| 3.5.3 试验结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 库岸边坡稳定可靠性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型建立及模拟工况 |
| 4.2.1 有限元软件Geo studio简介 |
| 4.2.2 模型建立及边界条件设置 |
| 4.2.3 材料的参数选取 |
| 4.2.4 计算工况的设定 |
| 4.3 滑带土特性对边坡稳定性的影响 |
| 4.3.1 不同细粒含量滑带土下渗流场分析 |
| 4.3.2 不同细粒含量滑带土下位移场分析 |
| 4.3.3 不同细粒含量滑带土下边坡稳定可靠性分析 |
| 4.3.4 滑带土参数影响边坡稳定性的敏感性分析 |
| 4.4 库水位骤降对边坡稳定性的影响 |
| 4.4.1 不同库水位骤降速率下渗流场分析 |
| 4.4.2 不同库水位骤降速率下位移场分析 |
| 4.4.3 不同库水位骤降速率下边坡稳定可靠性分析 |
| 4.5 库水位骤降叠加降雨对边坡稳定性的影响 |
| 4.5.1 降雨发生在库水位骤降的不同时间段下渗流场分析 |
| 4.5.2 降雨发生在库水位骤降的不同时间段下位移场分析 |
| 4.5.3 降雨发生在库水位骤降的不同时间段下边坡稳定可靠性分析 |
| 4.6 抗剪强度参数不确定性对边坡可靠性的影响 |
| 4.6.1 仅考虑c不确定性对边坡可靠性的影响 |
| 4.6.2 同时考虑c、φ不确定性对边坡可靠性的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于可靠度理论的边坡治理多目标优化设计研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 库岸边坡常见的治理措施 |
| 5.2.1 边坡防护与治理的原则 |
| 5.2.2 国内外常用的边坡防治措施 |
| 5.2.3 大型库岸边坡常用防治措施 |
| 5.3 治理措施的确定 |
| 5.3.1 抗滑桩模拟及位置确定 |
| 5.3.2 排水孔模拟及位置确定 |
| 5.4 抗滑桩及排水孔治理边坡最优方案设计 |
| 5.4.1 Pareto最优解理论 |
| 5.4.2 边坡治理模型建立 |
| 5.4.3 多目标优化设计 |
| 5.5 最优方案治理效果分析 |
| 5.5.1 渗流场分析 |
| 5.5.2 位移场分析 |
| 5.5.3 边坡稳定可靠性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表论文 |
（2）非圆截面薄壁零件的旋压成形装置设计与优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究目的和意义 |
| 1.2 国内外相关技术研究现状及分析 |
| 1.2.1 旋压成形设备国内外研究现状 |
| 1.2.2 非圆截面薄壁零件的旋压成形装置国内外研究现状 |
| 1.2.3 刚柔耦合技术的国内外研究现状 |
| 1.2.4 结构可靠性与灵敏度分析方法的国内外研究现状 |
| 1.2.5 结构拓扑优化设计的国内外研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容及结构框架 |
| 第2章 非圆旋压成形装置总体结构设计 |
| 2.1 非圆截面零件薄壁旋压成形方法及轨迹计算 |
| 2.1.1 椭圆形截面薄壁零件旋压成形机械原理 |
| 2.1.2 椭圆形截面薄壁零件旋压成形原理 |
| 2.1.3 椭圆形截面薄壁零件的旋压成形轨迹计算 |
| 2.1.4 轮盘回转半径极限值状态计算方程 |
| 2.2 椭圆形截面零件成形过程有限元仿真分析 |
| 2.2.1 建立仿真分析模型 |
| 2.2.2 仿真结果分析 |
| 2.3 椭圆形截面零件成形方法的运动学仿真 |
| 2.3.1 轮盘结构回转半径对轮盘角速度变化的影响 |
| 2.3.2 轮盘结构回转半径对旋轮周向进给的影响 |
| 2.4 非圆旋压成形装置总体设计方案 |
| 2.4.1 末端执行机构结构设计 |
| 2.4.2 非圆旋压成形装置总体结构设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 末端执行机构刚柔耦合动力学仿真分析 |
| 3.1 末端执行机构刚体动力学仿真分析 |
| 3.1.1 末端执行机构多刚体动力学理论基础 |
| 3.1.2 末端执行机构刚体动力学模型 |
| 3.1.3 刚体动力学模型仿真分析 |
| 3.2 末端执行机构刚柔耦合动力学仿真分析 |
| 3.2.1 刚柔耦合系统建模理论 |
| 3.2.2 末端执行机构刚柔耦合模型的建立 |
| 3.2.3 刚柔耦合模型动力学仿真分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 末端执行机构可靠性分析 |
| 4.1 结构可靠性分析理论 |
| 4.1.1 结构的可靠度与可靠性 |
| 4.1.2 结构可靠度指标 |
| 4.2 结构可靠度与可靠性灵敏度的分析方法 |
| 4.2.1 响应面法结构可靠度分析基本理论 |
| 4.2.2 响应面法不确定性分析过程 |
| 4.2.3 可靠性灵敏度分析方法 |
| 4.3 末端执行机构可靠度与可靠性灵敏度分析 |
| 4.3.1 末端执行机构可靠度分析 |
| 4.3.2 末端执行机构失效形式及其不确定性因素分析 |
| 4.3.3 末端执行机构基于响应面法的可靠度分析计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 旋压成形装置关键部件拓扑优化设计与产品试制 |
| 5.1 基于变密度法的连续体结构拓扑优化 |
| 5.1.1 连续体结构拓扑优化的变密度法 |
| 5.1.2 基于SIMP材料插值模型的结构拓扑优化 |
| 5.2 非圆旋压成形装置关键部件拓扑优化设计 |
| 5.2.1 拓扑优化有限元仿真前处理 |
| 5.2.2 轮盘结构拓扑优化设计 |
| 5.3 轮盘结构拓扑优化结果及分析 |
| 5.4 非圆截面旋压成形装置产品试制研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（3）基于人工神经网络结构抗震可靠度分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 结构可靠度发展概况 |
| 1.2.1 结构可靠度发展历史 |
| 1.2.2 结构可靠度数值分析方法 |
| 1.2.3 结构抗震可靠度发展概况 |
| 1.3 基于神经网络算法结构可靠度研究现状 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第二章 结构系统可靠度理论与人工神经网络基本理论 |
| 2.1 可靠度研究的一些基本概念与计算方法 |
| 2.1.1 验算点法(JC) |
| 2.1.2 矩法(三阶矩法) |
| 2.1.3 蒙特卡洛算法 |
| 2.2 人工神经网络算法 |
| 2.3 算例 |
| 2.3.1 算例一 |
| 2.3.2 算例二 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 六层框架结构整体抗震可靠度分析 |
| 3.1 六层框架结构工程背景、ANSYS建模、以及结构在地震作用下的响应分析 |
| 3.2 基于承载能力破坏的结构静力可靠度分析 |
| 3.2.1 结构整体承载能力极限状态方程 |
| 3.2.2 结构整体承载能力静力抗震可靠度分析 |
| 3.3 基于变形破坏结构抗震可靠度分析 |
| 3.3.1 结构变形能力极限状态方程 |
| 3.3.2 构建人工神经网络 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 十八层框架筒体结构抗震可靠度分析 |
| 4.1 工程背景介绍 |
| 4.1.1 结构动力分析的原理及步骤 |
| 4.2 十八层框架筒体结构动力可靠度分析 |
| 4.2.1 结构动力可靠度分析极限状态方程 |
| 4.2.2 人工神经网络的建构 |
| 4.3 确定性地震动下结构动力抗震可靠度分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（4）液压缸非线性动态特性及其可靠性分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景和意义 |
| 1.2 国内外的研究现状 |
| 1.2.1 液压缸动态特性分析的研究现状 |
| 1.2.2 可靠性分析方法的研究现状 |
| 1.3 本文主要内容 |
| 第2章 基本理论和方法 |
| 2.1 液压缸动态特性分析理论 |
| 2.2 可靠性分析解析方法 |
| 2.2.1 均值点法 |
| 2.2.2 验算点法 |
| 2.3 可靠性分析随机模拟法 |
| 2.3.1 蒙特卡罗法 |
| 2.3.2 重要抽样法 |
| 2.4 可靠性分析响应面法 |
| 2.4.1 响应面模型 |
| 2.4.2 待定系数估计 |
| 2.4.3 Box-Behnken试验设计 |
| 2.4.4 可靠性灵敏度计算 |
| 2.5 本章小节 |
| 第3章 液压缸非线性动态特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 液压缸动力学模型 |
| 3.3 液压缸非线性时变特性 |
| 3.3.1 非线性液压弹簧力 |
| 3.3.2 时变摩擦力 |
| 3.4 液压缸非线性动力学分析 |
| 3.4.1 静载荷作用下的动力学分析 |
| 3.4.2 交变载荷作用下的动力学分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 液压缸隐式性能参数可靠性分析方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 一次可靠性分析理论 |
| 4.3 验算点的搜索过程 |
| 4.4 梯度的计算与灵敏度分析 |
| 4.4.1 隐式结构的梯度计算方法 |
| 4.4.2 可靠性灵敏度分析 |
| 4.5 液压缸运动可靠性分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 隐式非线性结构可靠性灵敏度分析方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 梯度搜索法计算样本点 |
| 5.2.1 一次梯度搜索 |
| 5.2.2 高次梯度搜索 |
| 5.2.3 搜索过程中偏导数计算 |
| 5.3 可靠度及可靠性灵敏度计算 |
| 5.3.1 非线性极限状态方程的拟合及其收敛性 |
| 5.3.2 计算可靠度及可靠性灵敏度 |
| 5.4 算例分析 |
| 5.4.1 数值算例 |
| 5.4.2 工程算例 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 论文中提出的新方法和新思路 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（5）考虑多源不确定性的电动轮自卸车A型架模糊疲劳可靠性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 疲劳可靠性研究概况 |
| 1.3 区间优化方法研究概况 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 基于响应面法的A型架模糊疲劳可靠性评估 |
| 2.1 高强钢焊缝力学性能 |
| 2.2 A型架有限元模型建立 |
| 2.2.1 载荷时间历程获取 |
| 2.2.2 三维模型建立 |
| 2.2.3 网格划分及边界条件 |
| 2.2.4 有限元模型的验证 |
| 2.3 A型架模糊疲劳可靠性分析 |
| 2.3.1 确定随机变量与模糊变量 |
| 2.3.2 模糊疲劳可靠性功能函数构建 |
| 2.3.3 模糊疲劳可靠性评估 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于新型隶属函数的A型架模糊疲劳可靠性优化设计 |
| 3.1 新型隶属函数及验证 |
| 3.1.1 新型隶属函数的提出 |
| 3.1.2 新型隶属函数的建立 |
| 3.1.3 模糊疲劳可靠性分析流程 |
| 3.2 基于新型隶属函数的A型架模糊疲劳可靠性优化 |
| 3.2.1 多源随机变量与模糊变量 |
| 3.2.2 模糊疲劳可靠性优化功能函数建立 |
| 3.2.3 模糊疲劳可靠性优化 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于盲数理论的电动轮自卸车A型架区间多目标优化设计 |
| 4.1 区间评估与多目标优化方法 |
| 4.1.1 盲数理论 |
| 4.1.2 区间分析方法 |
| 4.2 区间应力-区间强度干涉评估 |
| 4.2.1 区间疲劳强度评估 |
| 4.2.2 区间疲劳应力评估 |
| 4.3 基于区间分析方法的A型架多目标优化 |
| 4.3.1 区间优化目标与设计变量的确定 |
| 4.3.2 区间不确定性变量的确定 |
| 4.3.3 区间近似模型的确定 |
| 4.3.4 区间近似模型的验证 |
| 4.3.5 区间多目标优化设计 |
| 4.3.6 区间多目标优化结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 |
| 致谢 |
（6）基于直接分析法的钢结构受压构件承载能力可靠度研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 结构可靠性理论概述 |
| 1.3 钢结构设计方法的发展历程 |
| 1.3.1 计算长度系数法 |
| 1.3.2 二阶弹性分析设计法 |
| 1.3.3 直接分析法 |
| 1.4 受压构件的弯曲失稳承载力研究与应用 |
| 1.4.1 弯曲失稳承载力分析方法 |
| 1.4.2 弯曲失稳承载力设计公式 |
| 1.4.3 弯曲失稳承载力可靠度研究 |
| 1.5 本文研究内容和方法 |
| 参考文献 |
| 第二章 直接分析法中非线性因素处理方式的研究与应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 非线性因素处理方式的研究概述 |
| 2.2.1 几何非线性 |
| 2.2.2 材料非线性 |
| 2.2.3 初始缺陷 |
| 2.2.4 节点连接性能和节点域剪切变形 |
| 2.2.5 板件局部屈曲 |
| 2.2.6 构件扭转屈曲和弯扭屈曲 |
| 2.2.7 其他非线性因素 |
| 2.3 非线性因素在各规范中的考虑方式 |
| 2.3.1 欧洲钢结构设计规范Eurocode-3-1-1:2005 |
| 2.3.2 美国建筑钢结构设计规范AISC 360-16 |
| 2.3.3 香港钢结构作业守则HKSC2011 |
| 2.3.4 中国钢结构设计标准GB 50017-2017 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 受压构件承载能力的数值分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数值分析方法简介 |
| 3.2.1 有限单元法 |
| 3.2.2 数值积分法 |
| 3.3 数值分析方法的准确性验证 |
| 3.3.1 热轧H型钢偏心受压构件的承载力分析 |
| 3.3.2 焊接箱形截面偏心受压构件的承载力分析 |
| 3.3.3 热轧圆钢管轴心受压构件的稳定系数计算 |
| 3.4 轴心受压构件承载能力和变形性能的参数分析 |
| 3.4.1 材料性能参数 |
| 3.4.2 几何尺寸参数 |
| 3.4.3 初始缺陷参数 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 受压构件承载能力的灵敏度分析和不确定性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基本随机变量的统计特性 |
| 4.2.1 钢材材料性能 |
| 4.2.2 构件几何尺寸 |
| 4.2.3 构件初始缺陷 |
| 4.2.4 计算模型不确定性 |
| 4.3 受压构件承载能力的灵敏度分析 |
| 4.3.1 加载条件的影响 |
| 4.3.2 钢材强度等级的影响 |
| 4.3.3 截面类别的影响 |
| 4.4 受压构件承载能力的不确定性分析 |
| 4.4.1 不确定性分析方法 |
| 4.4.2 承载能力的分布特性 |
| 4.4.3 承载能力与随机变量的相关性 |
| 4.4.4 随机变量相关性对承载能力的影响 |
| 4.4.5 承载能力统计参数的变化规律 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 直接分析法中受压构件承载能力的可靠度研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 可靠度基本概念及计算方法 |
| 5.2.1 基本概念 |
| 5.2.2 一次二阶矩法和JC法 |
| 5.3 受压构件的容许承载力分析 |
| 5.3.1 轴心受压构件 |
| 5.3.2 偏心受压构件 |
| 5.4 受压构件承载能力的可靠度分析 |
| 5.4.1 荷载的不确定性及荷载组合 |
| 5.4.2 目标可靠指标的选取 |
| 5.4.3 提高荷载分项系数前的可靠指标 |
| 5.4.4 按GB50068-2018 提高荷载分项系数后的可靠指标 |
| 5.5 理论分析和设计建议 |
| 5.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 作者攻读硕士学位期间发表论文 |
（7）飞机发动机吊挂的结构优化及可靠性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 结构优化在航空领域的应用 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 吊挂装置简介 |
| 1.5 研究内容及方法 |
| 1.6 学位论文框架 |
| 第2章 结构优化 |
| 2.1 有限元分析 |
| 2.2 结构优化技术 |
| 2.2.1 拓扑优化技术 |
| 2.2.2 尺寸优化 |
| 2.2.3 形状优化 |
| 2.3 飞机发动机吊挂结构优化流程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 飞机发动机吊挂的拓扑优化 |
| 3.1 发动机吊挂的有限元建模 |
| 3.1.1 几何模型 |
| 3.1.2 有限元模型 |
| 3.2 拓扑优化 |
| 3.2.1 拓扑优化参数定义 |
| 3.2.2 拓扑优化计算结果 |
| 3.3 二次拓扑优化 |
| 3.3.1 二次拓扑优化前处理 |
| 3.3.2 优化三要素设定 |
| 3.3.3 二次拓扑优化结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 结构细节优化 |
| 4.1 尺寸优化 |
| 4.1.1 建立有限元模型 |
| 4.1.2 设置优化参数 |
| 4.1.3 尺寸优化结果 |
| 4.2 形状优化 |
| 4.2.1 设置形状优化参数 |
| 4.2.2 形状优化结果 |
| 4.3 本章总结 |
| 第5章 飞机发动机吊挂的可靠性研究 |
| 5.1 可靠性分析发展历程 |
| 5.1.1 国内外可靠性分析理论技术的发展 |
| 5.1.2 国内外可靠性分析软件 |
| 5.2 结构可靠度计算方法 |
| 5.2.1 结构可靠度功能函数 |
| 5.2.2 近似解析法—一次二阶矩法 |
| 5.2.3 随机模拟法—蒙特卡洛法 |
| 5.2.4 函数替代法—响应面法 |
| 5.3 飞机发动机吊挂可靠性及可靠性灵敏度分析 |
| 5.3.1 飞机发动机吊挂失效模式的确定 |
| 5.3.2 可靠性分析参数设定 |
| 5.3.3 结构可靠度计算及结果分析 |
| 5.3.4 结构可靠度灵敏度计算及结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表(含录用)的学术论文 |
（8）硬石膏岩吸水—膨胀演化及其对隧道施工期可靠性影响研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 膨胀岩隧道研究现状 |
| 1.2.1 膨胀岩分类及膨胀机理 |
| 1.2.2 粘土类膨胀岩膨胀实验研究 |
| 1.2.3 硬石膏岩实验研究 |
| 1.2.4 膨胀岩理论模型 |
| 1.3 隧道可靠性研究现状 |
| 1.3.1 支护结构可靠性研究现状 |
| 1.3.2 复杂围岩地质条件下隧道可靠性研究 |
| 1.4 研究内容及思路 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法及技术路线 |
| 2 硬石膏岩物理性质及力学性质 |
| 2.1 石膏质岩的物理性质 |
| 2.1.1 矿物成份分析 |
| 2.1.2 天然含水率分析 |
| 2.1.3 岩块干密度分析 |
| 2.1.4 孔隙特征分析 |
| 2.2 硬石膏岩常规力学行为 |
| 2.2.1 单轴压缩试验 |
| 2.2.2 三轴压缩试验 |
| 2.2.3 巴西劈裂试验 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 硬石膏岩吸水-膨胀演化试验研究 |
| 3.1 持续供水条件下吸水-膨胀演化研究 |
| 3.1.1 试件制备 |
| 3.1.2 试验装置及方法 |
| 3.1.3 数据处理 |
| 3.1.4 膨胀规律分析 |
| 3.1.5 吸水过程分析 |
| 3.2 非持续供水条件下吸水-膨胀演化研究 |
| 3.2.1 试验条件及方法 |
| 3.2.2 数据处理 |
| 3.2.3 初始湿度对吸水-膨胀演化过程影响 |
| 3.2.4 相同初始湿度下吸水-膨胀演化过程 |
| 3.2.5 吸水率与膨胀性关系分析 |
| 3.3 压力作用下吸水-膨胀演化研究 |
| 3.3.1 试件制备 |
| 3.3.2 考虑水压的膨胀试验仪研发 |
| 3.3.3 试验方法及方案 |
| 3.3.4 数据处理 |
| 3.3.5 水压对吸水-膨胀演化过程影响 |
| 3.4 硬石膏岩吸水-膨胀演化本构模型 |
| 3.4.1 吸水演化方程 |
| 3.4.2 膨胀模量 |
| 3.4.3 吸水-膨胀演化本构模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 考虑吸水-膨胀演化的隧道围岩-支护演化模型研究 |
| 4.1 围岩的弹-膨胀演化模型 |
| 4.1.1 模型建立 |
| 4.1.2 围岩的膨胀演化过程 |
| 4.1.3 围岩响应曲面 |
| 4.2 围岩的弹-塑-膨演化模型 |
| 4.2.1 模型建立 |
| 4.2.2 围岩的膨胀演化过程 |
| 4.2.3 围岩响应曲面 |
| 4.3 围岩的弹-脆-膨演化模型 |
| 4.3.1 模型建立 |
| 4.3.2 求解方法 |
| 4.3.3 围岩的膨胀演化过程 |
| 4.3.4 围岩响应曲面 |
| 4.4 支护结构特征方程 |
| 4.4.1 支护单元特征方程 |
| 4.4.2 复合支护结构特征方程 |
| 4.5 围岩-支护演化模型的应用性探讨 |
| 4.5.1 模型外边界条件的确定方法 |
| 4.5.2 水压对围岩吸水-膨胀演化影响探讨 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 考虑渗流场的硬石膏围岩吸水-膨胀演化模型研究 |
| 5.1 渗流理论简介 |
| 5.1.1 达西定律 |
| 5.1.2 连续性方程 |
| 5.1.3 渗流基本微分方程 |
| 5.2 基于有限元的隧道数值模拟理论 |
| 5.2.1 有限单元法的基本原理 |
| 5.2.2 ANSYS有限元软件简介 |
| 5.2.3 隧道结构数值模拟方法 |
| 5.3 考虑渗流场的吸水-膨胀演化模型及其模拟方法 |
| 5.3.1 ANSYS中的热分析模型 |
| 5.3.2 考虑渗流场的吸水-膨胀演化模型 |
| 5.3.3 两模型间的对应关系 |
| 5.3.4 通用计算流程 |
| 5.4 渗流场中硬石膏岩隧道吸水-膨胀演化模拟算例 |
| 5.4.1 模型建立及模拟方案设计 |
| 5.4.2 地下水下渗过程分析 |
| 5.4.3 毛洞围岩位移分析 |
| 5.4.4 初期支护受力及围岩位移分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 考虑吸水-膨胀演化的隧道施工期可靠性研究 |
| 6.1 可靠度计算方法 |
| 6.1.1 一次二阶矩 |
| 6.1.2 二次二阶矩 |
| 6.1.3 响应面法 |
| 6.1.4 蒙特卡罗法 |
| 6.2 基于围岩-支护演化模型的可靠性分析方法研究 |
| 6.2.1 建立功能函数 |
| 6.2.2 基于围岩弹-膨胀演化模型的算例分析 |
| 6.2.3 基于围岩弹-塑-膨演化模型的算例分析 |
| 6.2.4 基于围岩弹-脆-膨演化模型的算例分析 |
| 6.2.5 基于围岩-支护演化模型的可靠性设计 |
| 6.3 基于考虑渗流场的吸水-膨胀演化模型的可靠性分析方法研究 |
| 6.3.1 ANSYS可靠性分析流程 |
| 6.3.2 建立功能函数 |
| 6.3.3 通用可靠度计算流程 |
| 6.3.4 可靠性分析算例 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者学习期间发表的论文 |
| B.作者在攻读博士期间申请的专利及软件着作 |
| C.作者在攻读博士学位期间参与的科研项目和实践课题研究 |
| D.作者在攻读博士学位期间获得的奖励 |
（9）Kriging法在饱和—非饱和土石坝坝坡稳定可靠度分析中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的意义及背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 土石坝坝坡渗流稳定研究现状 |
| 1.2.2 土石坝坝坡稳定可靠度研究现状 |
| 1.3 问题的提出 |
| 1.4 本文的主要内容 |
| 第2章 土石坝坝坡稳定可靠度分析基本理论 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 土石坝坝坡失稳特点及成因机理 |
| 2.3 坝坡稳定可靠度分析基本原理 |
| 2.3.1 土石坝坝坡稳定分析法 |
| 2.3.2 坝坡稳定极限状态方程 |
| 2.3.3 失效概率 |
| 2.3.4 可靠度及可靠指标 |
| 2.4 坝坡稳定可靠度分析方法 |
| 第3章 稳定渗流条件下的饱和-非饱和土石坝坝坡稳定可靠度分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 渗流基本理论 |
| 3.2.1 达西定律 |
| 3.2.2 稳定渗流基本微分方程 |
| 3.2.3 饱和-非饱和渗流方程 |
| 3.3 非饱和渗流特性函数 |
| 3.3.1 体积含水量函数及其估算法 |
| 3.3.2 渗透系数函数及其估算法 |
| 3.4 算例分析 |
| 3.4.1 基本资料 |
| 3.4.2 计算工况 |
| 3.4.3 坝坡稳定可靠度分析流程 |
| 3.4.4 稳定渗流条件下的坝坡可靠度结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于Kriging法的饱和-非饱和土石坝坝坡稳定可靠度分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 Kriging方法的基本理论 |
| 4.2.1 Kriging方法简介 |
| 4.2.2 Kriging模型的建立 |
| 4.2.3 基于Kriging方法的结构可靠度分析基本流程 |
| 4.3 拉丁超立方抽样（LHS）方法基本原理 |
| 4.4 Nataf变换方法基本原理 |
| 4.5 算例分析 |
| 4.5.1 基本资料 |
| 4.5.2 计算工况 |
| 4.5.3 坝坡可靠度分析流程 |
| 4.5.4 最佳样本点的选取 |
| 4.5.5 各工况的下游坝坡可靠度结果分析 |
| 4.5.6 参数相关性对坝坡可靠度的影响 |
| 4.5.7 参数变异性对坝坡可靠度的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 考虑参数空间变异的饱和-非饱和土石坝坝坡可靠度分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 随机场基本理论 |
| 5.2.1 随机场模型 |
| 5.2.2 相关函数 |
| 5.2.3 相关距离及波动范围 |
| 5.3 相关非高斯随机场的离散 |
| 5.3.1 Karhunen-Loeve级数展开法 |
| 5.3.2 基于K-L级数展开法的相关非高斯随机场离散 |
| 5.4 算例分析 |
| 5.4.1 基本资料 |
| 5.4.2 模型的计算工况 |
| 5.4.3 坝坡可靠度分析流程 |
| 5.4.4 各工况下饱和—非饱和土石坝下游坝坡稳定可靠度分析 |
| 5.4.5 变异系数对下游坝坡可靠度的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（10）隧道围岩与支护结构稳定可靠性分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究问题的提出 |
| 1.3 隧道结构承载特性及力学模式 |
| 1.3.1 隧道工程承载特性 |
| 1.3.2 隧道工程主要力学模式概述 |
| 1.4 工程结构可靠度研究现状 |
| 1.4.1 概率可靠度分析方法 |
| 1.4.2 非概率可靠性分析方法 |
| 1.5 隧道工程可靠度研究现状 |
| 1.5.1 隧道概率可靠度计算方法 |
| 1.5.2 隧道非概率可靠性计算方法 |
| 1.6 本文主要内容与研究思路 |
| 第2章 锚喷结构功能函数推演及失效概率积分求解 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 隧道支护结构类型 |
| 2.2.1 刚性支护结构 |
| 2.2.2 柔性支护结构 |
| 2.2.3 复合式支护结构 |
| 2.3 隧道锚喷结构功能函数推演 |
| 2.3.1 基于组合拱理论的隧道支护结构力学分析 |
| 2.3.2 隧道锚喷支护结构功能函数 |
| 2.3.3 基于等代圆法的隧道断面处理 |
| 2.4 失效概率求解的一维直接积分算法 |
| 2.4.0 结构可靠度基本理论 |
| 2.4.1 相关非正态变量的处理方法 |
| 2.4.2 基于概率统计矩的八点估计法 |
| 2.4.3 功能函数的概率密度函数拟合 |
| 2.5 数值实例验证 |
| 2.5.1 数值实例 1 |
| 2.5.2 数值实例 2 |
| 2.5.3 数值实例 3 |
| 2.6 工程实例分析及讨论 |
| 2.6.1 工程概况 |
| 2.6.2 分析过程及结果 |
| 2.6.3 相关系数及变异系数对失效概率的影响 |
| 2.7 小结 |
| 第3章 围岩变形失稳模型及二阶矩法的拓展 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于围岩变形控制的结构功能函数 |
| 3.2.1 隧道地层特征函数 |
| 3.2.2 支护结构体系中围岩变形状态方程 |
| 3.2.3 围岩变形极限状态方程 |
| 3.3 可靠度分析的矩法及其局限性 |
| 3.3.1 一次二阶矩法基本原理 |
| 3.3.2 二次二阶矩法基本原理 |
| 3.3.3 矩法局限性分析 |
| 3.4 基于差分求导的可靠度计算 |
| 3.4.1 导数与差分的关系 |
| 3.4.2 偏导数的差分计算 |
| 3.5 数值实例验证 |
| 3.6 工程实例分析及讨论 |
| 3.6.1 工程概况 |
| 3.6.2 分析计算结果 |
| 3.6.3 参数变异的敏感性分析 |
| 3.6.4 参数变异耦合对失稳概率的影响 |
| 3.6.5 衬砌安装时机对失稳概率的影响 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 隧道隐式功能函数的改进子区间求解法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 区间分析简介 |
| 4.2.1 基本形式与概念 |
| 4.2.2 基本运算法则 |
| 4.2.3 代数运算性质 |
| 4.2.4 区间扩张及区间相关性 |
| 4.3 区间算法及其他扩展函数形式 |
| 4.3.1 区间截断法及改进的区间截断法 |
| 4.3.2 子区间法 |
| 4.3.3 系列区间扩展函数 |
| 4.3.4 中心形式扩展函数 |
| 4.3.5 均值形式扩展函数 |
| 4.4 隐式功能函数可靠性分析方法研究 |
| 4.4.1 区间非概率可靠性模型 |
| 4.4.2 隐式函数区间解SI的确定 |
| 4.4.3 隐式功能函数可靠性模型 |
| 4.5 工程算例分析 |
| 4.5.1 最小支护阻力函数 |
| 4.5.2 计算方案的确定 |
| 4.5.3 工程实例计算 |
| 4.6 参数敏感性区间分析 |
| 4.6.1 敏感性因子矩阵 |
| 4.6.2 参数敏感性分析 |
| 4.7 结论 |
| 第5章 隧道凸集模型非概率综合指标求解 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 隧道超椭球凸集模型构建 |
| 5.2.1 凸集模型理论基础 |
| 5.2.2 隧道超椭球凸集模型构建 |
| 5.2.3 凸集模型非概率可靠性指标求解原理 |
| 5.2.4 隧道凸集模型非概率可靠性指标求解难点 |
| 5.3 Kriging代理模型的构建过程 |
| 5.4 基于试验设计的样本点构造 |
| 5.4.1 Monte-Carlo抽样技术 |
| 5.4.2 均匀试验设计 |
| 5.4.3 拉丁超立方试验设计 |
| 5.5 隧道代理功能函数构建及非概率可靠性综合指标求解流程 |
| 5.6 工程实例分析及讨论 |
| 5.6.1 工程概况 |
| 5.6.2 分析过程及结果 |
| 5.7 小结 |
| 第6章 罗依溪公路隧道结构稳定可靠度分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 依托工程概况 |
| 6.2.1 隧道总体及衬砌设计 |
| 6.2.2 地形地貌 |
| 6.2.3 地层岩性 |
| 6.2.4 区域地质构造 |
| 6.2.5 地震 |
| 6.2.6 水文地质条件 |
| 6.3 典型断面一的概率可靠性分析 |
| 6.3.1 典型断面一岩体力学参数 |
| 6.3.2 毛洞可靠度的一维积分方法求解 |
| 6.3.3 围岩与支护结构可靠度的一维积分方法求解 |
| 6.3.4 考虑参数相关性毛洞可靠度的一维积分方法求解 |
| 6.3.5 考虑参数相关性围岩与支护结构可靠度的一维积分方法求解 |
| 6.3.6 计算结果对比分析 |
| 6.4 典型断面二非概率可靠性分析 |
| 6.4.1 典型断面二岩体力学参数 |
| 6.4.2 典型断面二的区间非概率分析 |
| 6.4.3 典型断面二的凸集模型非概率分析 |
| 6.5 小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A（攻读学位期间所发表的学术论文、科研情况) |
四、一种实用的蒙特卡罗法及其在可靠度分析中的运用（论文参考文献）
- [1]基于滑带土特性及可靠度理论的库岸边坡稳定性研究[D]. 何国顺. 北京建筑大学, 2021(01)
- [2]非圆截面薄壁零件的旋压成形装置设计与优化研究[D]. 朱晶玉. 长春理工大学, 2021(02)
- [3]基于人工神经网络结构抗震可靠度分析[D]. 魏雪锋. 广州大学, 2020(02)
- [4]液压缸非线性动态特性及其可靠性分析方法研究[D]. 于泰龙. 长春工业大学, 2020(01)
- [5]考虑多源不确定性的电动轮自卸车A型架模糊疲劳可靠性研究[D]. 李文泰. 湖南工业大学, 2020(04)
- [6]基于直接分析法的钢结构受压构件承载能力可靠度研究[D]. 刘健强. 东南大学, 2019(05)
- [7]飞机发动机吊挂的结构优化及可靠性分析[D]. 杨蕾. 沈阳航空航天大学, 2019(02)
- [8]硬石膏岩吸水—膨胀演化及其对隧道施工期可靠性影响研究[D]. 吴建勋. 重庆大学, 2018(04)
- [9]Kriging法在饱和—非饱和土石坝坝坡稳定可靠度分析中的应用研究[D]. 王锋. 南昌大学, 2016(03)
- [10]隧道围岩与支护结构稳定可靠性分析方法研究[D]. 梁斌. 湖南大学, 2015(02)