利索能及
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专利号: 2017106944265
申请人: 西北工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于椭球模型的机翼盒段结构参数灵敏度分析方法,其特征在于包括下述步骤:步骤1:设飞机机翼翼盒结构的功能函数为g(x),x为结构参数,是一个n维变量,记为x=(x1,x2,…,xi,…,xn),xi为第i个结构参数,满足于椭球模型U(u,σ),U(u,σ)如下所示:其中,u=(u1,u2,…ui,…,un)为椭球模型U(u,σ)的位置参数,σ=(σ1,σ2,…,σi,…,σn)为椭球模型U(u,σ)的尺寸参数,i=1,2,…,n,ui为椭球模型U(u,σ)的第i个位置参数,σi为椭球模型U(u,σ)的第i个尺寸参数;

步骤2:当功能函数g(x)等于0时,其形成的曲面g(x)=0将变量空间分为安全域Ds(x:g(x)>0)和失效域Df(x:g(x)<0),结构的可靠性指标η表示为式(2):其中,λ为尺寸参数的比例因子;

求解得到可靠性指标η和优化解x*,其中x*为g(x)=0对应的设计点;

步骤3:由于概率模型下结构参数灵敏度定义为失效概率Pf对基本变量分布参数θx的偏导数,即 同理,基于椭球模型U(u,σ)下结构的参数灵敏度定义为椭球模型下可靠性指标η对其参数的偏导数,即可靠性指标η对椭球模型U(u,σ)中的位置参数u和尺寸参数σ的偏导数,分别用 和 表示;

当机翼翼盒结构的功能函数g(x)为线性函数时,功能函数g(x)如下所示:其中,x满足式(1),a0是常数项,bi为功能函数g(x)中的系数;

定义中间变量z=(z1,z2,…,zi,…,zn),zi=(xi-ui)/σi,则中间变量z为n维单位超球体,即将zi代入到式(3),则功能函数g(x)改写为:

由于g(z)是线性函数,得到椭球模型U(u,σ)下结构的可靠性指标η为:则对于机翼盒段结构功能函数g(x)形式如式(3)所示时,基于椭球模型U(u,σ)的结构参数灵敏度的解析式为:由此可得椭球模型U(u,σ)的结构参数灵敏度。