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非ガウス性不規則励振に特有のまれに生じる大励振が系の破壊確率に及ぼす影響の解明

阐明非高斯随机激励特有的罕见大激励对系统故障概率的影响

基本信息

批准号：
21K03944
负责人：
土田崇弘
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は，確率密度関数の裾の広がり度合を特徴づける4次の統計量である尖度に着目し，尖度が異なる多様な非ガウス性不規則励振の場合に適用できる機械・構造物系の初通過破壊確率の解析手法の開発を目的とする．これに関して，令和4年度は，令和3年度に開発した解析手法を通して得た変位と速度の結合応答確率密度関数を用いて，系の初通過破壊確率の解析手法の開発に取り組んだ．具体的には，変位と速度の結合応答確率密度関数を用いて，変位応答の平均閾値通過率(変位応答が閾値を単位時間あたりに通過する回数の期待値)を導いた．次に，その平均閾値通過率から，変位応答の極大値の確率密度関数を求め，その極大値確率密度関数をもとに，変位応答の最大値の確率密度関数を導出した．最後に，求めた最大値の確率密度関数から，系の初通過破壊確率を算出した．以上の手順により，非ガウス性不規則励振を受ける系の破壊確率の解析手順を完成させた．続いて，実在の非ガウス性励振を用いた解析手法の精度と汎用性の検証を行った．上記の手法で求めた破壊確率の解析結果をモンテカルロ・シミュレーションの結果と比較することで，解析手法の精度を検証した．非ガウス性励振の例として，1.強地震動，2.浅海波，3.凹凸路面を走る台車に生じる垂直加速度という全く異なる3種の非ガウス性観測データを用いることで，手法の汎用性も合わせて検証した．そして，本手法が，設定したいずれの解析条件においても，十分に高精度であることを確認した．

This study aims to develop analytical methods for initial passage accuracy of mechanical and structural systems by analyzing the variation of initial passage accuracy of density relationships and their characteristics. In this connection, the development of analytical methods for the first four years, the development of analytical methods for the first three years, the development of analytical methods for the first four years, the development of analytical The specific parameters include the combination of the speed and the accuracy of the response density, the average threshold throughput of the response (the threshold time of the response) and the expected number of cycles. Next, the average threshold transmission rate is calculated, and the maximum accuracy density of the maximum value of the response is calculated. Finally, find the maximum value of the accuracy density related to the initial pass accuracy rate calculation. The analysis of the above sequence is completed in order to improve the accuracy of the system. The accuracy and versatility of analytical methods are verified in the application of non-static excitation. The analysis results of the above method are compared with the results of the analysis method. Examples of non-static excitation include: 1. strong ground vibration; 2. shallow sea waves; 3. vertical acceleration caused by rolling on uneven road surface; 3. non-static excitation; 3. general application of methods. This method is very accurate.