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《基于隨機因子法的桁架結構有限元熱分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、2009年第3o卷第4期中北大學學報(自然科學版)Vo1．30No．42009(總第126期)JOURNALOFNORTHUNIVERSITYOFCHINA(NATURALSCIENCEEDITION)(SumNo．126)文章編號：1673—3193(2009)040327—06基于隨機因子法的桁架結構有限元熱分析陳建軍，徐健，李金平，劉國梁(西安電子科技大學機電工程學院，陜西西安710071)摘要：對隨機參數(shù)桁架結構在隨機外界溫度場作用下的分析方法進行了研究．基于有限元方法，利用隨機因子法建立了桁架結構的物理參數(shù)
2、、幾何參數(shù)和外界溫度場分別或同時具有隨機性時的結構有限元方程，應用求解隨機變量函數(shù)統(tǒng)計矩的代數(shù)綜合法對結構響應(位移和熱應力)的數(shù)字特征計算表達式進行了推導．通過數(shù)值算例，分析了各種隨機參數(shù)的隨機性對結構位移和熱應力響應的影響，并驗證了文中模型和方法的合理性與可行性．關鍵詞：隨機因子法；桁架結構；隨機參數(shù)；有限元熱分析；代數(shù)綜合法；數(shù)字特征中圖分類號：TB131；TB115；O211．5文獻標識碼：AFiniteElementThermalAnalysisforTrussStructuresBasedonRandom
3、FactorMethodCHENJian—jun，XUJian，LIJin—ping，LIUGuo—liang(SchoolofMechano—ElectronicEngineering，XidianUniversity，Xi’an710071，China)Abstract：Thefiniteelementanalysismethodfortrussstructureswithrandomparametersunderrandomexternaltemperaturefieldwasstudied．Thestruct
4、ura1finiteelementequationswhichconsideredtherandomnessofstructuralphysicalparameters，geometryparametersandexternaltemperaturefieldrespectivelyorsimultaneouslywereestablishedbyusingtherandomfactormethod．Thecomputationalexpressionsofthestructuraldisplacementrespo
5、nseandthermalstressresponsewerededucedbyusingthealgebrasyntheticmethodtoobtainthestatisticalmomentsofrandomvariablefunctions．Throughanumericalexample，theinfluencesoftherandomnessofvariousrandomparametersonthestrueturaldisplacementresponseandthermalstressrespons
6、eareanalyzed，andtherationalityandfeasibilityofpresentedmodelandapproacharevalidated．Keywords：randomfactormethod；trussstructures；randomparameters；finiteelementthermalanalysis；algebrasyntheticmethod；numericalcharacteristics0引目在許多工程結構問題中，結構本身或外界作用熱荷載的隨機性是客觀存在的．如批量
7、生產的結構，其收稿日期：2008—1110基金項目：國家863項目(2006AA04Z402)；陜西省自然科學基金資助項目(2005A09)作者簡介；陳建軍(1951一)，男，教授，博士生導師．主要從事機械與結構系統(tǒng)的可靠性研究328中北大學學報(自然科學版)2009年第4期材料在成型過程中不可避免地受到多種隨機因素的影響，使得材料的物理參數(shù)的取值呈現(xiàn)出一定的分散性，其結構構件的幾何尺寸在加工或裝配過程中必然會產生偏差，且其作用外界的溫度場時常具有不確定性等等．對于此類結構，常規(guī)的確定性的結構熱分析模型與方法將無法反
8、映出這些隨機因素對分析計算結果的影響．因此，研究隨機參數(shù)結構熱分析模型與方法，有著重要的理論意義和十分現(xiàn)實的工程背景．目前，對于隨機參數(shù)結構的熱分析方法及應用研究已取得了不少成果．文獻E1]對結構分析的隨機有限元方法進行了綜述；文獻[2]從一階Taylor展開式入手，結合溫度場計算有限元法，推導了溫度場隨機有限元方程及有關計算公式；文獻[3]對
