基于有限材料参数试验数据的横观各向同性板结构随机有限元分析与验证

来源：计算力学学报杂志2023年第2期北京时间：

作者：陈州,杜新喜,张慎,袁焕鑫

单位：中南建筑设计院股份有限公司, 武汉 430071,武汉大学 土木建筑工程学院, 武汉 430072,武汉大学 土木建筑工程学院, 武汉 430072,中南建筑设计院股份有限公司, 武汉 430071,武汉大学 土木建筑工程学院, 武汉 430072

摘要：当材性试验数据有限时,为了研究各力学参数的离散性和不确定性对结构性能计算的影响,需要对材料参数采用随机变量建模并基于概率理论构建刚度矩阵的随机模型。为此,首先将随机弹性张量分解为一组基张量和由材料参数构成的随机系数的线性组合,以考虑刚度矩阵各分量间的统计相关性;并利用最大熵原理确定由上述随机系数组成的随机向量的概率密度函数。采用基于Metropolis-Hasting算法的马尔科夫链蒙特卡罗方法用于计算与之相关的概率模型的拉格朗日乘子,并通过Matlab生成材料参数的随机样本。最后采用蒙特卡罗随机有限元法对横观各向同性材料构成的板式结构在不同荷载下的力学行为进行了数值分析。以刨花板材料为典型案例,与试验结果对比,验证了本文方法的效果和实用性。

关键词：随机有限元,横观各向同性,刨花板,弹性张量,不确定性量化,概率模型,马尔科夫链蒙特卡罗方法,M-H算法,

基金资助：住房和城乡建设部科学技术计划(2021-K-020) 资助项目.