基于QMU的时变结构系统可靠性分析方法

来源：计算力学学报杂志2026年第1期北京时间：

作者：李贵杰,何宜勉,薛会民,王美琦

单位：大连理工大学 力学与航空航天学院, 大连 116024,大连理工大学 辽宁省空天飞行器 前沿技术重点实验室, 大连 116024,大连理工大学 力学与航空航天学院, 大连 116024,大连理工大学 辽宁省空天飞行器 前沿技术重点实验室, 大连 116024,沈阳飞机设计研究所, 沈阳 110035,沈阳飞机设计研究所, 沈阳 110035

摘要：针对机械结构中普遍存在的随时间变化的可靠性分析问题,通过引入裕量与不确定性量化(QMU)理论,提出了一种通过结构关键性能的裕量与不确定度的比值,即为置信因子,来度量时变结构安全程度的可靠性新方法。该方法基于极值变换理论,将时变可靠性分析问题转换为求解关键性能函数极值分布的时不变可靠性问题。在此基础上,根据QMU定义计算得到裕度与不确定性,进而计算置信因子大小,工程设计人员便可根据该值判断结构安全程度。给出了基于Monte Carlo方法提出的时变可靠性度量方法的求解思路和步骤。最后,通过四连杆机构、航空发动机涡轮盘结构和悬臂管结构三个算例验证了所提方法的合理性和工程适用性,以及算法的可行性。

关键词：裕度与不确定性量化,时变可靠性,置信因子,极值法,Monte Carlo方法,

基金资助：国家自然科学基金(52275143);强度与结构完整性全国重点实验室开放基金(ASSIKFJJ202302004)资助项目.