区间参数结构的冲击应力分析.pdf

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1、区间参数结构的冲击应力分析魏宗平(宝鸡文理学院机械工程学院，陕西宝鸡721016)ImpactStressAnalysisofStructureswithIntervalParametersWEIZongping(CollegeofMechanicalEngineering，BaojiUniversityofArtsandSciences，Baoji721016，China)摘要：分析了传统结构冲击应力分析方法中存安全性满足要求。如果结构的材料为呈现脆性，在在的不足，探讨了结构冲击应力分析中的结构参数过大冲击载荷的

2、作用下，不经过弯曲等变形而断的不确定性，将结构冲击应力分析方法中的不确定裂；如果结构本身存在应力集中，则更容易发生断性参数用区间变量来描述，基于区间模型提出了区裂，此种失效形式取决于过大的冲击载荷，所以，对间参数结构冲击应力分析的新方法。结构可能承受的最大冲击载荷及冲击应力的分析关键词：不确定性；区间参数结构；区间分析；就显得尤为重要。传统的对于冲击问题的分析基冲击应力于确定性方法，通常将结构参数(如结构材料特性中图分类号：0343；TB12参数、载荷和几何尺寸)作为确定性量，用确定的力文献标识码：A学和数学模型来

3、进行分析和计算，得到的最大冲击文章编号：1001—2257(2015)01—0003—04载荷及冲击应力等也是确定性的量。’Abstract：Thelimitationsofthemethodofthe在工程实际中，通常存在着载荷、材料的性能traditionalstructureimpactstressanalysisisindi—参数、几何尺寸、计算模型、初始条件、边界条件及eated．Theuncertainparametersofstructureim—与结构部件接头相关的误差和不确定性等。虽然，pacts

4、tressanalysisareanalyzedanddescribedas它们在大多数情况下可能很小，但是这些误差和不intervalvariables，andanewanalysismethodis确定性结合在一起却可能使结构的响应产生较大putforwardforthestructurewithintervalparame—的偏差或者不可预知性。在结构设计中大量的现tersbasedonintervalmode1．象和因素都可以用传统精确的数学方法，以确定的Keywords：uncertainty；struc

5、turewithinterva1数学模型、精确的测量、确定的数值来加以描述和parameters；intervalanalysis；impactstress处理，这种确定性的量化和精确一直是机械设计所追求的目标。随机概率方法、模糊理论和区间模型0引言是处理不确定性问题的3种主要方法，前2种方法属于概率分析法，对原始数据有较强的依赖性。在工程结构由于超载、意外冲击和洪水等因素的工程实际中，往往无法得到足够的用来描述参数概影响，而出现坍塌破坏的事故屡有发生，导致了严率密度函数或者隶属度函数的统计数据。当假定重的人员伤亡

6、和财产损失。往往导致此类事故发这种概率分布不够准确时，其很小误差可能导致概生的一个重要的原因之一，就是工程结构设计过程率计算结果有很大偏差_2]，传统概率分析方法处理中结构可能遇到的最坏情况未被充分考虑l】]。当结这种不确定问题有一定的局限性，虽然不确定参数构的安全性极为重要时，在设计时就必须全面周密的精确分布很难得到，但是不确定参数界限或幅度考虑结构在其整个生命周期中可能遇到的最坏情却能容易确定。区间分析是20世纪6O年代出现一况，而不能疏漏，确保在最坏情况下，结构可靠性和种分析方法r3]。在许多设计手册和参考文

7、献中，材收稿日期：2014—1O一22料参数等给出了其变化范围，在这种情况下，区间基金项目：陕西省教育厅科研计划项目(14JK1051)；宝鸡文理学院重点科研计划项目(ZK14012)分析方法是处理这类不确定性问题一种有效方法。《机械与电子92015(1)·3‘1区间参数与区间函数运算2区间参数结构冲击应力分析方法设R为实数域，对给定的2个实数．32，z“∈R，2．1结构冲击应力分析实用方法且z≤z“，z一[z，．z“]一{z：∈R，z≤≤z“)称结构冲击载荷及冲击应力实用分析方法[是基为有界闭区间，简称为区间，其

8、中，和z“分别称于以下主要假设：当物体或者构件相互接触后即始为区间的下界和上界。当z“一z时，z退化为实终保持接触；受冲击构件的惯性忽略不计，冲击引数，也称为点区间数。实数域R上的所有的有界闭起的变形瞬间传遍整个构件；冲击过程中的热能等区域的集合记为I(R)。损失与接触部位的局部塑性变形均忽略不计。此设一[z，z“]∈(R)，贝0有：方法利用冲击过程中的能量