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摘要
目的:结构在使用过程中,其性能往往发生劣化而导致其安全性能(可靠度)不断降低。本文旨在探讨结构在连续退化和冲击荷载共同作用下,其可靠度随时间的变化情况。此外,研究结构的最佳维修策略,使其在满足可靠度约束条件的同时,将平均费用降到最低。创新点:1.在连续退化和冲击荷载的共同影响下,建立结构时变可靠度计算模型。2.在前述可靠度分析的基础上,建立基于状态维修的非周期检测模型;基于剩余使用寿命检测策略,确定检测时间,并确定系统的最优维护策略,旨在将平均维护成本率降至最低。3.针对无限时间域和有限时间域,分别确定对应的最佳维修策略。方法:1.通过理论推导,构建结构时变可靠度计算公式(公式(13)),分析各参数与可靠度之间的变化关系(图4)。2.通过仿真模拟,运用蒙特卡洛法确定结构在使用过程中的最佳维修策略(图5和6)。结论:1.与仅考虑连续退化的情况相比,随机冲击荷载的存在,使得系统的可靠度降低,更容易发生失效。2.冲击载荷的存在,对最佳维修策略具有显著影响。3.有限时间域的最优解与无限时间域的最优解之间存在很大的不同,因此,有必要对这两种情况分别进行研究。
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