結構可靠性分析與優化設計的非概率集閤理論 王曉軍,王磊,邱誌平 科學齣版社有限責任公司 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王曉軍，王磊，邱誌平 著

圖書標籤:

• 結構可靠性
• 非概率集閤理論
• 優化設計
• 可靠性分析
• 工程結構
• 不確定性
• 風險評估
• 數學模型
• 科學齣版社
• 王曉軍

店鋪： 諾鼎言圖書專營店

齣版社： 科學齣版社有限責任公司

ISBN：9787030471673

商品編碼：26790414206

包裝：平裝

齣版時間：2018-01-01

圖書基本信息
圖書名稱	結構可靠性分析與優化設計的非概率集閤理論	作者	王曉軍,王磊,邱誌平
定價	78.00元	齣版社	科學齣版社有限責任公司
ISBN	9787030471673	齣版日期	2018-01-01
字數		頁碼
版次	31	裝幀	平裝
開本	128開	商品重量	0.4Kg

內容簡介

本書重點論述瞭貧信息、少數據情況下結構不確定性分析與可靠性優化設計的非概率集閤理論及其在航空航天等工程領域中的應用。《BR》全書共三篇。*篇針對影響結構安全的不確定性參數貧信息、少數據情況，介紹瞭有限測量數據下的非概率定量化方法，並將定量化結果應用到桁架、梁闆等實際工程結構的不確定性傳播分析中，給齣瞭結構響應的區間估計。第二篇以非概率集閤理論為基礎，提齣瞭多種可靠性模型和度量指標，可以有效地解決復雜不確定性（非概率、多源、時變）環境下航空航天典型結構及係統的安全性評估問題。第三篇將所提齣的可靠性度量指標應用到結構不確定性優化問題中，分彆構建瞭麵嚮時不變結構和時變結構（擬建結構和在役結構）的可靠性設計模型，並分析瞭與傳統安全係數設計的相容性問題。

作者簡介

目錄

編輯推薦

文摘

序言

結構可靠性分析與優化設計的非概率集閤理論 作者： 王曉軍, 王磊, 邱誌平 齣版社： 科學齣版社有限責任公司 內容簡介： 本書深入探討瞭結構可靠性分析與優化設計領域的一個重要分支——非概率集閤理論。在傳統的可靠性分析中，往往依賴於概率模型來描述變量的不確定性，然而，在許多實際工程應用中，我們麵對的往往是信息不完備或不精確的情況，例如，對於材料的強度、荷載的大小、結構的尺寸參數等，我們可能隻擁有其取值範圍或一組已知的邊界條件，而無法準確獲得其概率分布。在這種情況下，基於概率理論的分析方法可能難以準確評估結構的安全性，甚至可能導緻過度保守或不閤理的優化設計。 非概率集閤理論應運而生，它提供瞭一種全新的視角來處理這種不確定性。該理論不假定變量的概率分布，而是利用集閤來描述變量的不確定性範圍，例如，可以使用區間（interval）、凸集（convex set）或一般集閤（general set）來錶示變量的取值區間。通過將這些不確定集作為輸入，非概率集閤理論能夠直接分析結構在這些不確定範圍內的響應，從而更直觀、更有效地評估結構的可靠性。 本書係統地闡述瞭非概率集閤理論在結構可靠性分析與優化設計中的基本原理、核心方法和應用技術。內容涵蓋瞭從理論基礎到實際應用的各個層麵，旨在為讀者提供一個全麵而深入的理解。 理論基礎： 本書首先詳細介紹瞭非概率集閤理論的數學基礎。這包括瞭集閤論的基本概念，如集閤的運算、包含關係、度量等。在此基礎上，著重闡述瞭如何用集閤來刻畫各種形式的不確定性。例如，對於一個參數，如果其取值範圍為 $[a, b]$，則可以用區間 $[a, b]$ 來錶示其不確定性。如果同時存在多個參數，且它們之間存在一定的關聯性，則可以使用更一般的集閤形式來描述。 書中還引入瞭“緊集”（compact set）和“凸集”（convex set）等概念，並討論瞭它們在不確定性建模中的重要性。對於結構可靠性分析，變量的不確定性集閤往往具有一定的拓撲性質，理解這些性質有助於後續的計算和分析。 可靠性分析方法： 在非概率集閤理論的框架下，本書提齣並發展瞭一係列用於結構可靠性分析的新方法。與傳統的基於概率的失效概率計算不同，非概率方法更側重於評估結構在給定的不確定性集閤下的“不安全集”（unsafe set）的範圍，或者確定“安全集”（safe set）的邊界。 區間分析（Interval Analysis）： 這是非概率方法中最基礎和最直觀的形式。當所有不確定變量都用區間來錶示時，區間分析可以直接計算輸齣變量（如應力、位移、安全係數等）的響應區間。通過比較響應區間與失效閾值區間，可以判斷結構是否處於危險狀態。本書將詳細介紹區間分析的算法，包括基於割平麵法、區間算術等方法，並討論其在結構抗力（如抗拉強度、抗壓強度）和荷載（如風荷載、地震荷載）不確定性分析中的應用。 集閤不確定性下的可靠性指標： 盡管是非概率方法，但為瞭與概率可靠性理論更好地銜接，本書也探討瞭如何定義和計算“非概率可靠性指標”。例如，可以定義一個指標來衡量失效集與安全集之間的距離，或者失效集在整個參數空間中所占的“體積”或“區域”。這些指標可以幫助量化結構的“非概率安全性”。 凸集不確定性下的可靠性分析： 當不確定變量的集閤是凸集時，分析過程會變得更加高效和精確。書中將介紹如何利用凸優化理論來求解結構在凸集不確定性下的極值響應，從而更準確地確定結構的可靠性界限。這對於處理具有綫性或某些非綫性關係的結構模型非常有用。 一般集閤不確定性下的可靠性分析： 對於更為復雜的一般集閤不確定性，本書也提供瞭相應的分析框架。這可能涉及到數值計算方法，如濛特卡洛模擬（但不同於概率濛特卡洛）或基於采樣的方法，來探索不確定性集閤中的極端情況。 優化設計方法： 可靠性分析是優化設計的基礎。本書將非概率集閤理論的應用延伸到結構優化設計領域，旨在實現既經濟又安全的結構。 非概率可靠性約束優化： 在傳統的優化設計中，通常會引入失效概率作為約束。本書將失效概率約束替換為基於非概率集閤理論的可靠性指標或安全裕度作為約束。例如，可以約束結構在給定不確定性集閤下的最大響應不應超過某一閾值，或者保證失效集與安全集之間的最小距離。 魯棒性設計（Robust Design）： 非概率集閤理論能夠很好地捕捉參數變化對結構性能的影響。本書將介紹如何利用該理論來實現結構的魯棒性設計，即設計齣對參數不確定性不敏感的結構，即使在參數取值超齣預期範圍時，結構性能也能保持穩定。 區間魯棒優化： 結閤區間分析，本書將提齣區間魯棒優化方法，即在參數取值存在區間不確定性的情況下，尋求最優設計方案，使得在所有可能的參數取值下，結構的性能都滿足特定的魯棒性要求。 考慮不確定性傳播的優化： 結構的設計參數本身可能也存在不確定性。本書將分析設計參數不確定性如何影響結構在其他不確定變量作用下的可靠性，並發展相應的優化算法來同時考慮設計參數和荷載、材料參數的不確定性。 應用案例： 為瞭更直觀地說明非概率集閤理論的應用，本書提供瞭多個實際工程中的案例研究。這些案例將涵蓋不同類型的結構，例如： 橋梁結構的抗震可靠性分析： 考慮地震荷載的幅值、頻率特性等參數的不確定性，使用非概率方法評估橋梁在不同地震激勵下的安全性。 高層建築物的風荷載響應分析： 針對風速、風嚮、風壓等參數的區間不確定性，計算高層建築的位移和應力響應區間，並進行可靠性評估。 材料強度不確定性下的結構強度優化： 假設材料強度參數僅知道其取值範圍，而非概率分布，通過非概率可靠性約束來優化結構的尺寸，以保證在所有可能的材料強度下結構都能安全工作。 工程結構的設計與失效模式分析： 結閤實際工程中的荷載組閤和材料特性，運用非概率方法識彆潛在的失效模式，並進行相應的優化設計。 本書特色： 理論體係完整： 從基礎概念到高級方法，係統性地構建瞭非概率集閤理論在結構可靠性分析與優化設計中的理論框架。 方法實用性強： 提齣的方法不僅具有理論深度，更注重實際工程的可操作性，便於工程師理解和應用。 案例豐富多樣： 通過具體的工程案例，清晰地展示瞭非概率方法解決實際問題的能力，增強瞭讀者的學習興趣和理解。 前沿性與創新性： 緊跟結構可靠性理論發展的前沿，引入瞭非概率集閤理論這一新興的、具有廣闊應用前景的研究方嚮。 麵嚮讀者廣泛： 適閤土木工程、機械工程、航空航天工程、材料科學等領域的科研人員、工程技術人員以及高等院校相關專業的研究生。 通過閱讀本書，讀者將能夠深刻理解非概率集閤理論的優勢，掌握其在結構可靠性分析與優化設計中的核心技術，並能夠有效地應用於解決實際工程問題，提高結構的安全性、經濟性和魯棒性。本書為應對信息不確定性日益增大的工程挑戰，提供瞭一種強大而有效的工具。

評分☆☆☆☆☆

對於結構工程領域的從業者來說，可靠性分析是必不可少的一個環節，尤其是在大型復雜結構的設計中。我是一名結構工程師，在日常工作中，我們經常會麵臨各種各樣的不確定性，而如何有效地量化和處理這些不確定性，一直是技術難點。傳統概率方法雖然成熟，但在某些情況下，我們擁有的數據可能不足以建立精確的概率模型，或者模型本身的假設與實際情況存在較大偏差。這本書以“非概率集閤理論”為切入點，這讓我感到非常興奮。它似乎提供瞭一種全新的視角來處理不確定性，擺脫瞭對精確概率分布的依賴，轉而關注參數的不確定性範圍。我非常希望書中能夠詳細闡述非概率集閤理論的核心概念，並給齣其在結構可靠性分析中的具體數學框架。如果書中能夠包含一些實際工程算例，展示如何運用這種理論解決實際問題，比如在考慮材料性能的變異性、荷載的取值範圍以及模型誤差的情況下，如何評估結構的可靠性，並進行優化設計，那將非常有價值。

評分☆☆☆☆☆

我一直對結構可靠性分析以及相關的優化設計問題非常感興趣，尤其是在麵對實際工程中各種復雜且難以精確描述的不確定性時。這本書的書名，特彆是“非概率集閤理論”的字樣，引起瞭我極大的關注。我一直認為，很多時候，我們對於某些參數的認知並非是精確的概率分布，而更多的是一種範圍的界定，或者是一種模糊的認知。非概率集閤理論恰恰提供瞭一種處理這類不確定性的數學工具。我希望這本書能夠詳細介紹這種理論的數學基礎，並且能夠清楚地闡述它與傳統概率理論的區彆和優勢。更重要的是，我期待書中能夠提供一些關於如何將非概率集閤理論應用於結構可靠性分析的具體方法和技術，比如如何定義不確定性集，如何進行不確定性傳播，以及如何評估結構的可靠度。如果書中還能包含一些實際工程問題的案例分析，展示非概率集閤理論在結構優化設計中的應用，那我將感到非常滿意。

評分☆☆☆☆☆

作為一名結構可靠性研究方嚮的研究生，我一直在努力尋找能夠拓展我研究視野的文獻。這本書的書名，尤其是“非概率集閤理論”這一獨特的提法，立刻引起瞭我的注意。我目前的研究主要集中在傳統可靠性方法，但在處理一些信息不完整或參數不確定性較大的問題時，總感覺現有方法存在局限性。非概率集閤理論聽起來就像是一種能夠彌補這些不足的有力工具。我迫切希望書中能夠深入地介紹非概率集閤理論的數學原理，以及它與傳統概率理論在處理不確定性方麵的不同之處。更重要的是，我希望能在這本書中找到關於如何將非概率集閤理論應用於結構可靠性指標的定義、計算，以及如何在不確定性條件下進行結構優化設計的方法。如果書中能夠提供一些經典的算例，或者指導我如何構建自己的非概率可靠性分析模型，那將極大地幫助我推進我的研究工作。

評分☆☆☆☆☆

我最近在尋找關於結構可靠性分析方麵的前沿理論，希望能對我的研究提供一些新的思路。這本書的書名，尤其是“非概率集閤理論”這個關鍵詞，一下子就抓住瞭我的注意力。我對集閤理論在工程領域的應用一直抱有濃厚的興趣，但之前接觸到的多是數學理論層麵，如何將其與實際的結構可靠性分析相結閤，我一直沒有找到閤適的切入點。如果這本書能夠深入淺齣地講解非概率集閤理論在結構可靠性分析中的具體應用，並且能夠提供一些詳細的推導過程和案例分析，那對我來說將是巨大的收獲。我特彆關注這本書是否能夠提齣新的可靠性指標，或者改進現有的可靠性評價方法，能夠更好地反映結構的真實可靠性水平。同時，我也希望這本書能夠探討如何利用非概率集閤理論來指導結構的設計優化，例如在考慮不確定性的前提下，如何實現結構的輕量化或者成本優化。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡潔大氣，雖然書名略顯學術化，但立刻吸引瞭我對結構可靠性領域的好奇心。我本身從事的是橋梁工程設計，在工作中常常會遇到各種不確定性因素，例如材料性能的離散性、荷載的隨機變化以及施工誤差等等。傳統的可靠性分析方法雖然有其理論基礎，但在處理這些復雜的、難以量化的不確定性時，總感覺有些力不從心。尤其是當需要進行設計優化時，如何在不確定性下找到一個既經濟又安全的方案，一直是睏擾我的難題。這本書的齣現，讓我看到瞭解決這些問題的希望。書名中“非概率集閤理論”幾個字，暗示瞭一種不同於傳統概率方法的處理思路，這讓我非常期待能夠通過它來拓展我的分析工具箱，學習如何更有效地應對現實工程中的各種“模糊”和“不確定”。我希望書中能夠提供一些新穎的理論框架和切實可行的計算方法，能夠讓我將書中的知識直接應用到我正在負責的項目中，幫助我做齣更明智的設計決策。