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缺陷和接触的存在对于板片空间结构的稳定性能有着很大的影响,现有缺陷敏感性的研究都局限于不考虑接触作用,如何综合考察缺陷和接触作用对于板片空间结构稳定性能的影响,在缺陷敏感性的研究中合理地引入接触模型,是此类结构工程设计与应用中必须深入研究和亟待解决的问题。
本文在归纳总结了结构缺陷敏感性分析方法的基础上,对其提出了两种不同的划分方法--先验法与后验法,定性法与定量法。对不同的缺陷敏感性分析方法进行了比选和探究,提出了改进的后验法--改进临界缺陷模态法。
针对板片空间结构,阐明了缺陷和接触作用对其稳定性能的影响,详细介绍了如何在板片空间结构随机缺陷敏感性分析中引入接触模型。综合考虑随机缺陷敏感性分析巨大的工作量和接触问题的计算难度,找到了在板片空间结构缺陷敏感性分析中引入接触模型的方法。
本文采用蒙特卡罗法进行结构的缺陷敏感性分析,合理地把接触模型引入到板片空间结构的随机缺陷敏感性分析中,对多个算例进行了随机缺陷敏感性分析,并将结果与完全协调模型的结果和试验结果分析比较,表明了接触模型能较为真实地反映出板片空间结构的实际工作状态,接触模型的计算结果具有较高的可信度,进一步表明在板片空间结构缺陷敏感性分析中考虑接触共同工作的合理性和必要性。
在以上研究的基础上,本文还采用蒙特卡罗随机缺陷法对结构的缺陷敏感区域进行了探究,找出了随机缺陷法分析结构缺陷敏感区域的一般规律,并将规律应用到板片空间结构的缺陷敏感区域分析中去。计算结果证明,在保证计算结果具有较高置信水平的同时,能大大缩减工作量、提高工作效率;此外,在板片空间结构缺陷敏感区域的分析过程中也考虑了接触作用,并将其与不考虑接触作用的情况进行对比分析,得到了一些关于缺陷敏感区域的非常有益的结论,对于工程实践具有较高的指导价值。