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第一章　绪论1

第一节　概述1

第二节　薄壁结构承载能力的研究状况5

一、薄壁结构承载能力研究的发展与现状5

二、几何缺陷薄壁结构承载能力的研究7

三、几何缺陷薄壁结构承载能力的研究方法9

第三节　可靠性研究的发展概况10

一、可靠性理论在结构动力、非线性及疲劳分析中的应用10

二、可靠性理论与多学科交叉的发展概况11

三、可靠性研究在国内的发展概况13

第四节　机械结构安全性评价的基本理论与方法15

一、基于非线性理论和方法的信息综合分析15

三、基于微观分析的结构件组织与性能评价18

二、基于CAE的结构承载能力评价18

四、基于实测分析的结构状态综合评价与预测19

第五节结构可靠性分析与安全性评价存在的主要难点19

第六节　本书的主要内容21

参考文献24

第二章　几何缺陷薄壁箱形结构承载能力的实验研究及数值分析38

第一节　概述38

第二节　分析的理论依据39

第三节　实验方法40

一、实验装置40

二、实验方法43

第四节　实验结果及分析44

一、缺陷受压板应力分布的一般分析44

二、应变不均匀度与盆谷应力46

三、初挠度相同、宽厚比不同的情况对结构承载能力的影响50

四、实验结果分析的几点结论51

第五节　有效宽厚比曲线的实验获得51

一、极限状态的确定52

二、有效宽厚比曲线的形成52

第六节　实验与数值计算结果的比较54

一、实验结果54

二、计算结果55

三、基本比较及结论56

第七节　几何缺陷结构承载能力的数值计算分析57

一、计算模型的建立57

二、有效宽厚比的获得59

参考文献62

第二节　起重机械的载荷谱系数64

第一节　概述64

第三章　起重机械的载荷分布性质64

第三节　载荷过程分布的基本性质及其极值分布与泊松流性质67

一、载荷、应力及吊重水平位置分布的基本性质67

二、载荷过程的极值分布70

三、载荷过程的泊松流性质71

第四节　载荷过程的马尔可夫过程模型75

参考文献79

第四章　基于综合改进的神经网络的结构应力过程统计分析80

第一节　概述80

第二节　BP神经网络的数学描述及泛化能力82

一、网络结构与数学模型82

二、BP神经网络的泛化能力86

第三节　综合改进的BP神经网络及其实现87

一、改进的方法及其原理88

二、网络结构参数的确定原则92

三、计算的基本过程与程序实现93

第四节　网络计算与分析99

一、输入输出样本对的确定99

二、网络的计算与分析100

第五节　基于神经网络的参数预报的基本原理与方法114

一、网络训练样本的预处理114

二、网络训练后的预报算法119

三、预报输入矩阵的产生及参数预报119

第六节　基于实测与预报的结构应力分布参数的统计分析121

一、结构应力过程的实测规划与应力项参数的综合121

二、实测的结构应力分布参数的统计分析126

三、神经网络预报后结构应力分布参数的综合127

一、起重机工作特点及实测工况的确定128

第七节　起重机臂架结构应力过程统计分析的应用实例128

二、实测方法及实现129

三、实测结果的初步分析及神经网络训练样本的确定131

四、神经网络训练结果及预报139

五、臂架结构应力过程的统计分析142

参考文献147

第五章　几何缺陷薄壁箱形结构的可靠度150

第一节　概述150

第二节结构极限状态方程与应力强度干涉理论150

第三节　可靠指标与一次二阶矩法152

第四节　几何缺陷结构抗力的概率分布156

第五节　结构静强度的可靠度计算原理162

第六节　结构疲劳强度的可靠度计算原理165

第七节　基于可靠度分析的安全系数法169

一、起重机臂架结构静强度的可靠度173

第八节　起重机臂架结构的可靠度173

二、起重机臂架结构疲劳强度的可靠度175

参考文献176

第六章　基于经济可靠度分析的结构优化178

第一节　概述178

第二节　设计变量及其随机性179

第三节基于经济可靠度的目标函数及约束条件的确定183

第四节　基于经济可靠度的起重机臂架结构优化185

一、基于实测数据的结构优化186

二、基于计算分析的结构优化189

参考文献194

第七章　基于模糊方法的结构劣化指数及安全性评价与预测196

第一节　概述196

第二节　机械结构技术性能状态的主要指标196

一、基于模糊性的状态指数与权重199

第三节　机械结构技术性能状态的劣化指数199

二、权重值的修正200

三、劣化指数201

第四节　基于劣化指数的结构状态评价201

一、基于模糊理论的评价原理201

二、基于劣化指数的结构状态评价202

第五节　基于劣化指数的剩余安全使用期限预测203

一、基于劣化指数线性变化的剩余安全使用期限预测203

二、基于劣化指数非线性变化的剩余安全使用期限预测203

第六节　港口起重机械结构的安全性评价与剩余安全使用期限预测205

一、计算模型与分析工况205

二、分析结果及其与实测结果的比较208

三、结构安全性的综合评价与预测211

参考文献215