[發明專利]基于自適應重要抽樣的復合材料加筋壁板后屈曲可靠性分析方法

有效

• 申請號: 202010583267.3
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111783293B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 張峰;武明英;徐夏雨;張旭;程磊;王佩艷
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/02;G06F111/08;G06F113/24;G06F113/26
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 劉新瓊

本發明涉及一種基于自適應重要抽樣的復合材料加筋壁板后屈曲可靠性分析方法，運用半經驗公式計算加筋壁板后屈曲的極限載荷，對加筋壁板結構不確定性變量進行研究，采用自適應重要抽樣法對復合材料加筋壁板后屈曲進行可靠性分析，高效快速的得到后屈曲的失效概率，實現復合材料加筋壁板結構的可靠性評估。

技術領域

本發明屬于可靠性領域，涉及復合材料加筋壁板后屈曲的可靠性分析，具體涉及一種基于自適應重要抽樣的復合材料加筋壁板后屈曲可靠性分析方法。

背景技術

復合材料由于具有比強度高、比剛度高和可設計性強等優點，在航空領域得到了廣泛應用。復合材料在航空結構中常以層合板、層合殼的形式出現，這些結構一般較薄，常通過設置加強筋來增強整體剛度或局部剛度。加筋結構的主要破壞模式是結構喪失穩定性。為了保證和提高復合材料加筋壁板的設計性和使用安全性，對結構進行極限承載能力的可靠性分析就顯得尤為重要。

可靠性是度量產品質量的重要指標。可靠度是衡量產品或系統價值的一個重要標準,擁有高度的可靠性會為產品或系統的提供者帶來極大的競爭優勢,可靠性理論和方法已被廣泛應用于航空領域。人們在復合材料結構的可靠性評估方面進行了大量的工作。

當前復合材料結構的可靠性評估常用的分析方法有近似解析法和蒙特卡洛法等。近似解析法僅適用于具有特殊幾何邊界和加載條件的問題,難以解決具有復雜邊界和加載條件的問題；蒙特卡洛法以均值點處為抽樣中心，計算精度高,但抽樣效率低，收斂較慢，計算代價大,通常作為檢驗其他方法的工具。為此，需要高效的抽樣方法，來解決復合材料加筋壁板后屈曲的可靠性問題。

自適應重要抽樣通過在計算過程中不斷自適應修正抽樣函數中心，盡可能多的在對結果影響重大的“重要區域”進行抽樣，減少對模擬結果無關緊要的事件的抽樣，以達到提過計算效率的目的。相對于蒙特卡洛法，自適應抽樣法具有更高的精度，且得到收斂解的模擬次數小于蒙特卡洛法的模擬次數，提高了模擬計算的效率。

發明內容

要解決的技術問題

為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種基于自適應重要抽樣的復合材料加筋壁板后屈曲可靠性分析方法。

技術方案

一種基于自適應重要抽樣的復合材料加筋壁板后屈曲可靠性分析方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：給定復合材料加筋壁板相關變量X＝{X₁,X₂,…,X₈}的均值和標準差，參數X₁～X₈均服從正態分布；其中X₁為復合材料板的厚度、X₂為鋪層的角度、X₃為蒙皮寬度、X₄和X₅為水平緣條的寬度、X₆為緣條高度、X₇為加筋層合板的長度，X₈為加筋壁板所受的實際載荷；復合材料加筋壁板參數的概率特性如下表所示：