کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5471203 1519388 2017 17 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Stochastic multi-scale finite element based reliability analysis for laminated composite structures
ترجمه فارسی عنوان
تجزیه و تحلیل قابلیت اطمینان مبتنی بر مقیاس چندگانه تصادفی برای ساختارهای کامپوزیتی لمینت
کلمات کلیدی
تحلیل قابلیت اطمینان، سازه های کامپوزیتی، روش عددی محدود در مقیاس وسیع، تصادفی میکروسکوپ، تصادفی مقیاس بزرگ،
ترجمه چکیده
این مقاله یک رویکرد جدید چند بعدی برای تجزیه و تحلیل قابلیت اطمینان ساختارهای کامپوزیتی ارائه می دهد که برای هر دو عدم قطعیت میکروسکوپی و ماکروسکوپی، مانند خواص مواد تشکیل دهنده و زاویه میانی، مطرح است. پاسخهای ساختاری تصادفی که رابطه بین واکنش های ساختاری و متغیرهای تصادفی را ایجاد می کنند با استفاده از یک روش عددی محدود در چند مقیاس اتفاقی، که همگن سازی محاسباتی را با روش المان محدود تصادفی ادغام می کند، به دست می آید. این روش علاوه بر روشهای اعتبار سنجی اول و دوم برای ایجاد یک چارچوب تجزیه و تحلیل قابلیت اطمینان منحصر به فرد است. برای ارزیابی این رویکرد، روش همگن سازی محاسباتی قطعی با روش مونت کارلو به عنوان یک روش اعتبار سنجی جایگزین ترکیب شده است. نمونه های عددی برای نشان دادن توانایی روش پیشنهاد شده در اندازه گیری ایمنی ساختارهای کامپوزیتی استفاده می شود. این مقاله نشان می دهد که تخمین ها بسیار نزدیک به روش های مونت کارلو است، اما از لحاظ زمان محاسباتی بسیار کارآمد است. از این حمایت می شود که این روش جدید می تواند یک عنصر اساسی در توسعه روش های چند بعدی طراحی ساختارهای کامپوزیت باشد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مکانیک محاسباتی
پیش نمایش مقاله
تجزیه و تحلیل قابلیت اطمینان مبتنی بر مقیاس چندگانه تصادفی برای ساختارهای کامپوزیتی لمینت
چکیده انگلیسی
This paper proposes a novel multi-scale approach for the reliability analysis of composite structures that accounts for both microscopic and macroscopic uncertainties, such as constituent material properties and ply angle. The stochastic structural responses, which establish the relationship between structural responses and random variables, are achieved using a stochastic multi-scale finite element method, which integrates computational homogenisation with the stochastic finite element method. This is further combined with the first- and second-order reliability methods to create a unique reliability analysis framework. To assess this approach, the deterministic computational homogenisation method is combined with the Monte Carlo method as an alternative reliability method. Numerical examples are used to demonstrate the capability of the proposed method in measuring the safety of composite structures. The paper shows that it provides estimates very close to those from Monte Carlo method, but is significantly more efficient in terms of computational time. It is advocated that this new method can be a fundamental element in the development of stochastic multi-scale design methods for composite structures.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Mathematical Modelling - Volume 45, May 2017, Pages 457-473
نویسندگان
, , , , ,