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基于同伦分析方法的随机结构静力响应求解

张衡 王鑫 陈辉 黄斌

张衡, 王鑫, 陈辉, 黄斌. 基于同伦分析方法的随机结构静力响应求解[J]. 工程力学, 2019, 36(11): 27-33,61. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0619
引用本文: 张衡, 王鑫, 陈辉, 黄斌. 基于同伦分析方法的随机结构静力响应求解[J]. 工程力学, 2019, 36(11): 27-33,61. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0619
ZHANG Heng, WANG Xin, CHEN Hui, HUANG Bin. SOLUTION FOR STATIC RESPONSE OF STRUCTURE WITH RANDOM PARAMETERS BASED ON HOMOTOPY ANALYSIS METHOD[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(11): 27-33,61. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0619
Citation: ZHANG Heng, WANG Xin, CHEN Hui, HUANG Bin. SOLUTION FOR STATIC RESPONSE OF STRUCTURE WITH RANDOM PARAMETERS BASED ON HOMOTOPY ANALYSIS METHOD[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(11): 27-33,61. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0619

基于同伦分析方法的随机结构静力响应求解

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0619
基金项目: 国家自然科学基金项目(51578431)
详细信息
    作者简介:

    张衡(1987-),男,湖北襄阳人,博士生,主要从事结构随机分析研究(E-mail:hengzhang@whut.edu.cn);王鑫(1979-),女,湖北潜江人,博士生,主要从事结构随机分析研究(E-mail:wxinstar@163.com);陈辉(1986-),男,湖北武汉人,博士生,主要从事结构随机分析研究(E-mail:huichenvip@163.com).

    通讯作者: 黄斌(1968-),男,湖北荆门人,教授,博士,主要从事结构随机分析和结构可靠度方面的研究(E-mail:binhuang@whut.edu.cn).
  • 中图分类号: TU311.4

SOLUTION FOR STATIC RESPONSE OF STRUCTURE WITH RANDOM PARAMETERS BASED ON HOMOTOPY ANALYSIS METHOD

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出版历程
  • 收稿日期:  2018-11-17
  • 修回日期:  2019-05-27
  • 刊出日期:  2019-11-25

基于同伦分析方法的随机结构静力响应求解

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0619
    基金项目:  国家自然科学基金项目(51578431)
    作者简介:

    张衡(1987-),男,湖北襄阳人,博士生,主要从事结构随机分析研究(E-mail:hengzhang@whut.edu.cn);王鑫(1979-),女,湖北潜江人,博士生,主要从事结构随机分析研究(E-mail:wxinstar@163.com);陈辉(1986-),男,湖北武汉人,博士生,主要从事结构随机分析研究(E-mail:huichenvip@163.com).

    通讯作者: 黄斌(1968-),男,湖北荆门人,教授,博士,主要从事结构随机分析和结构可靠度方面的研究(E-mail:binhuang@whut.edu.cn).
  • 中图分类号: TU311.4

摘要: 该文提出了一种基于同伦分析方法的求解含随机参数结构的静力响应的新方法。该方法将随机静力平衡方程重新进行同伦构造,利用含随机变量和趋近函数的同伦级数展式来表示结构的随机静力位移响应,该同伦级数的各阶确定性系数和趋近函数可通过对一系列的变形方程求解得到。由于趋近函数的引入,该同伦级数解相较于传统的摄动法有更大的收敛范围,对于含较大变异性随机参数的结构也能获得不错的求解精度。同时,该文提出了一种降维策略来提高该方法的计算效率。数值算例表明,与目前广泛应用的广义正交多项式展开法(GPC)相比,从计算精度上看,该文方法的3阶展开与GPC 2阶展开相当,该文方法的6阶展开与GPC 4阶展开相当,而计算时间上前者均明显少于后者。此外,该文方法也可以方便地应用到随机结构的几何非线性分析当中,并具有较好的计算精度和计算效率。

English Abstract

张衡, 王鑫, 陈辉, 黄斌. 基于同伦分析方法的随机结构静力响应求解[J]. 工程力学, 2019, 36(11): 27-33,61. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0619
引用本文: 张衡, 王鑫, 陈辉, 黄斌. 基于同伦分析方法的随机结构静力响应求解[J]. 工程力学, 2019, 36(11): 27-33,61. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0619
ZHANG Heng, WANG Xin, CHEN Hui, HUANG Bin. SOLUTION FOR STATIC RESPONSE OF STRUCTURE WITH RANDOM PARAMETERS BASED ON HOMOTOPY ANALYSIS METHOD[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(11): 27-33,61. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0619
Citation: ZHANG Heng, WANG Xin, CHEN Hui, HUANG Bin. SOLUTION FOR STATIC RESPONSE OF STRUCTURE WITH RANDOM PARAMETERS BASED ON HOMOTOPY ANALYSIS METHOD[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(11): 27-33,61. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.11.0619
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