基于广义多项式混沌法的圆柱壳自由振动不确定性分析
2022-08-17陈炉云邓乃旗
船舶力学 2022年8期
关键词:结构
陈炉云,邓乃旗,杨 念
(1.上海交通大学 海洋工程国家重点实验室,上海 200240;2.中国舰船研究设计中心,武汉 430064)
0 引 言
理论分析和数值计算是舰船结构声振特性预报的主要方法。对于舰船系统这样的复杂对象,即使实施精确的数字建模也存在一定的偏差,这些偏差不是由于设计或建造的错误因素所导致的,而是由结构固有属性所决定。由于存在着不确定性因素,结构响应参数仅是真实结果的近似值,两者间的偏差可能超出设计许可,并可能导致重大工程风险。在舰船结构建造过程中,存在着影响其声振特性的固有的、具有随机特性的影响参数,即建造因素不确定性。由于存在建造因素不确定性,使得舰船结构声振特性参数实质上是一个具有一定概率密度分布的随机变量,这表明在一定建造工艺水平下,不能消除该不确定性对系统的影响,即使提高工艺水平也只能使不确定性区间变窄而不能消除。建造因素不确定性包括材料参数不确定性、几何尺寸不确定性、边界条件不确定性、初始条件不确定性、操作环境不确定性、载荷不确定性等[1-4]。当结构中存在多个不确定性输入参数时,结构响应的预测值与实际值会存在巨大的偏差[5-7]。
对于结构声振特性不确定性问题,需评估各参数的不确定性对最终响应的影响,并用概率统计方法对这些影响进行描述以获得综合影响程度。针对已知概率密度分布的不确定性输入,采用数学模型将输入不确定性参数传导给输出响应,获得输出参数的概率分布特征。……
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