《船舶及海洋工程结构疲劳可靠性分析》

目 录1

第一章绪论1

第二章结构可靠性理论的基本知识6

§2-1 引言6

§2-2基本概念7

§2-2-1 不确定性7

§2-2-2极限状态9

§2-2-3失效概率和可靠度9

§2-2-4可靠性指标11

§2-3结构可靠性问题的数学定义15

§2-3-1安全余量和极限状态函数15

§2-3-2极限状态曲面16

§2-3-3可靠性指标的几何意义18

§2-4一阶二次矩方法21

§2-4-1Hasofer-Lind可靠性指标21

§2-4-2计算可靠性指标的迭代方法24

§2-5基本随机变量的转换29

§2-5-1 非正态基本随机变量的简单转换29

§2-5-2Rackwitz-Fiessler转换32

§2-5-3相关基本随机变量的转换37

第三章疲劳载荷的概率模型42

§3-1 引言42

§3-2随机疲劳载荷的计数43

§3-2-1 计数及疲劳载荷谱43

§3-2-2超越累积频次（频率）曲线46

§3-3应力范围的长期分布模型48

§3-3-1海况及波浪散布图48

§3-3-2离散型模型51

§3-3-3分段连续型模型52

§3-3-4 连续型模型63

§3-3-5 Nolte-Hansford模型70

§3-4-1波浪的功率谱密度72

§3-4波浪的统计特性72

§3-4-2有义波高和波浪周期75

§3-4-3几种常用的波浪谱77

§3-4-4线性系统变换83

第四章疲劳强度的概率模型86

§4-1引言86

§4-2疲劳试验数据的统计分析87

§4-2-1疲劳试验数据的频率分布87

§4-2-2疲劳试验数据的统计特性89

§4-3疲劳寿命的理论分布模型91

§4-3-1 理论频率函数及其特征值91

§4-3-2对数正态分布模型94

§4-3-3 Weilbull分布模型98

§4-4 S-N曲线99

§4-4-1 中值S-N曲线及其双对数线性模型99

§4-4-2 中值S-N曲线的拟合方法103

§4-4-3 S-N曲线的随机性质108

§4-5 P-S-N曲线概述110

§4-6设计S-N曲线及其统计数据115

§4-6-1用于一般焊接节点的S-N曲线116

§4-6-2用于焊接管节点的S-N曲线118

第五章疲劳寿命的可靠性预测126

§5-1 引言126

§5-2疲劳累积损伤模型127

§5-2-1 Miner线性累积损伤理论127

§5-2-2 离散型载荷谱作用下的疲劳累积损伤128

§5-2-3连续型载荷谱作用下的疲劳累积损伤131

§5-2-4分段连续型载荷谱作用下的疲劳累积损伤132

§5-3应力参数和等效应力范围135

§5-3-1连续型载荷谱作用下的应力参数和等效135

应力范围135

§5-3-2分段连续型载荷谱作用下的应力参数和136

等效应力范围136

模型140

§5-3-3应力范围长期分布的等效Weibull分布140

§5-4疲劳寿命可靠性预测的方法142

§5-4-1疲劳寿命的随机性质142

§5-4-2疲劳寿命的可靠度143

§5-4-3对数正态格式144

§5-4-4 Weibull格式146

§5-5疲劳寿命可靠性预测中的若干问题148

§5-5-1疲劳破坏时的累积损伤度148

§5-5-2疲劳载荷计算中的不确定性152

§5-5-3雨流修正154

§5-5-4低应力范围作用下疲劳损伤的修正158

§5-6疲劳寿命可靠性预测的例题164

§5-6-1 海洋平台管节点疲劳寿命的可靠性预测164

§5-6-2船体结构焊接节点疲劳寿命的可靠性预测169

§5-7结构疲劳设计的可靠性衡准172

§5-7-1 最大允许应力范围衡准173

§5-7-2最大累积损伤度衡准175

§5-7-3例题176

第六章断裂力学在疲劳可靠性分析中的应用179

§6-1引言179

§6-2疲劳裂纹扩展模型180

§6-2-1 Paris公式180

§6-2-2应力强度因子范围183

§6-2-3裂纹扩展的计算190

§6-3疲劳寿命的可靠性预测193

§6-3-1结构的疲劳寿命193

§6-3-2结构疲劳寿命的可靠度195

§6-3-3破损安全及剩余寿命的可靠度200

§6-4影响结构疲劳寿命的若干因素202

§6-4-1 应力强度因子范围门槛值202

§6-4-2应力比205

§6-4-3几个不确定因素207

§7-1引言214

第七章结构系统的疲劳可靠性分析214

§7-2结构系统的可靠性模型215

§7-2-1基本概念215

§7-2-2失效模型218

§7-2-3结构系统的数学描述222

§7-3基本系统的失效概率225

§7-3-1失效单元的安全余量和相关性225

§7-3-2串联系统的失效概率226

§7-3-3并联系统的失效概率236

§7-3-4等效失效单元239

§7-4基本系统疲劳失效概率的计算245

§7-4-1失效单元及其相关性245

§7-4-2 串联系统的疲劳失效概率248

§7-4-3并联系统的疲劳失效概率251

§7-4-4 并联系统疲劳失效概率计算的改进方法257

§7-5复合结构系统疲劳可靠性分析的方法265

§8-1引言269

第八章结构疲劳的模糊可靠性分析269

§8-2模糊集合理论的基本概念271

§8-2-1模糊集合的定义271

§8-2-2模糊集合的运算273

§8-2-3分解原理和扩张原理275

§8-2-4隶属函数278

§8-3模糊概率280

§8-3-1模糊事件的普通概率280

§8-3-2概率的模糊性284

§8-4模糊疲劳失效概率286

§8-4-1疲劳失效的模糊定义286

§8-4-2模糊疲劳失效概率的计算289

§8-5模糊优化方法在疲劳可靠性分析中的应用295

§8-5-1计算可靠性指标的模糊优化问题295

§8-5-2特征模糊可靠性指标297

参考文献301