9.1 结构可靠度基本概念

工程结构可靠度设计原理结构可靠度分析

知识点1 结构可靠度基本概念

●结构的功能要求

四项基本功能:

(1)能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用;

(2) 在正常使用时具有良好的工作性能;

(3) 在正常维护下具有足够的耐久性能;

(4) 在偶然事件发生时(如地震、火灾等)及发生后,仍能

保持必需的整体稳定性。

●结构的功能函数、极限状态方程

令Z = R –S

R :结构抗力;

S :结构荷载效应。

(1)、(4)为结构的安全性(2)为结构的适用性(3)

为结构的耐久性统称为结构的可靠性知识点1 结构可靠度基本概念

则有三种情况:1.Z > 0 结构可靠2.Z < 0 结构失效3.Z = 0 结构处于极限状态

Z =R –S 为结构的功能函数Z = R –S = 0 为结构极限状态方程

由于影响荷载效应S 和结构抗力R 都有很多基本的随机变

量,则结构功能函数的一般形式为知识点1 结构可靠度基本概念

●结构极限状态

?定义:如果整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,则此特定状态称为该功能的极限状态。

?两类极限状态——承载能力与正常使用

(1) 整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等);

(2) 结构构件或连续因材料强度被超过而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的塑性变形而不适于继续承载;

(3) 结构转变为机动体系;

(4) 结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)。

1. 承载能力极限状态对应于结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形

知识点1 结构可靠度基本概念

2.正常使用极限状态

对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值

(1)影响正常使用或外观的变形;

(2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝);

(3) 影响正常使用的振动;

(4) 影响正常使用的其他特定状态。

可靠性基本概念

可靠性理论是以产品寿命特征为主要研究对象的一门综合性和边缘性科学,它涉及到基础科学、技术科学和管理科学的许多领域。对于结构可靠性这一学科,从其诞生到现在已经有了长足的发展:从基于概率论的随机可靠性到基于模糊理论的模糊可靠性以及近年来提出的非概率可靠性,使得这一理论日臻丰富和完善,并深入渗透到各个学科和领域。它的应用完善了传统的设计理论,极大地提升了结构和产品的质量,因此一直受到国内外学者的关注。可靠性理论在其发展过程中主要经历了五个时期: (1)萌芽期 可靠性理论早在十九世纪30~40年代已发展起来了。十七世纪初期由伽利略、高斯、泊淞、拉普拉斯等人逐步建立了概率论,奠定了可靠性工程的主要理论基础。十九世纪初布尔尼可夫斯基主编出版了一本概率论教程,同时他的学生马尔可夫建立了随机过程理论和大数定律,成为了维修性的理论基础。1939年瑞典专家威布尔提出了描述材料疲劳强度的威布尔分布。可靠性研究萌芽于飞机失事事件,1939年美国航空委员会出版的《适航性统计学注释》中,提出飞机事故率不应超过105 /h。这里讲的事故率只是未能沿用可靠度的定义而已。 (2)摇篮期 50年代的电子管事件揭开了可靠性研究的序幕。50年代电子真空管的故障率增长迅速。使电子技术进步与失效间的矛盾十分突出。例如1941~1945年第二次世界大战期间,美国空军运往远东的机载电子设备在到达时就有60%已经失效,轰炸机的MTBF(无故障时间)不超过20小时。另外,1945年12月美国制成的第一台电子管计算机,整个计算机共有18000只电子管。但是,平均每33分钟就有一只失效。与此同时,1943年德国火箭专家R.Lusser第一次用概率乘法法则定量算出了V-2火箭诱导装置的可靠度R的值为0.75。第二次世界大战结束以后,美国国防部总结战争教训,提出了一个全新的问题——可靠性,并下令军队有关部门在今后的采购中只选择有可靠性指标的军需品。 (3)奠基期 60年代,美国成为可靠性发展最早的国家。1952年美国国防部成立AGREE 电子设备可靠性顾问团。同年,可靠性顾问团第一次提出了科学的可靠性定义。AGREE组织于1957年写出了一份较为系统的《电子设备可靠性报告》,较完整地

可靠性工程每章基本概念及复习要点知识讲解

复习要点: ?可靠性 ?广义可靠性 ?失效率 ?MTTF(平均寿命) ?MTBF(平均事故间隔) ?维修性 ?有效性 ?修复度 ?最小路集及求解 ?最小割集及求解 ?可靠寿命 ?中位寿命 ?特征寿命 ?研究可靠性的意义 ?可靠性定义中各要素的实际含义 ?浴盆曲线 ?可靠性中常见的分布 ?简述串联系统特性 ?简述并联系统特性 ?简述旁联系统特性 ?简述r/n系统的优势 ?并-串联系统与串-并联系统的可靠性关系 ?马尔可夫过程 ?可靠性设计的重要性 ?建立可靠性模型的一般步骤 ?降额设计的基本原理 ?冗余(余度)设计的基本原理 ?故障树分析优缺点 广义可靠性:包括可靠性、维修性、耐久性、安全性。可靠性:产品在规定时期内规定条件规定的时间完成规定功能能力。耐久性:产品在规定的使用和维修条件下,达到某种技术或经济指标极限时,完成规定功能能力。安全性:产品在一定的功能、时间、成本等制约条件下,使人员和设备蒙受伤害和损失最小的能力 可靠度R(t):产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的概率 累积失效概率F(t):也称不可靠度,产品在规定条件下和规定时间内失效的概率 失效概率密度f(t):产品在包含t的单位时间内发生失效的概率 失效率λ(t):工作到t时刻尚未失效的产品,在该时刻t后的单位时间内发生失效的概率。基本:实验室条件下。应用:考虑到环境,利用,降额和其它因素的实际使用环境条件下。任务:元器件在执行任务期间,即工作条件下的基本 不可修产品平均寿命MTTF:指产品失效前的平均工作时间可修MTBF:指相邻两次故障间的平均工作时间,称为平均无故障工作时间或平均故障间隔时间维修性:在规定的条件下使用的可维修产品,在规定的时间内,按规定的程序和法进行维修时,保持或恢复到能完成规定功能的能力 维修度M(t):是指在规定的条件下使用的产品发生故障后,在规定的时间(0,t)内完成修复的概率。修复率μ(t):修理时间已达到某一时刻但尚未修复的产品在该时刻后的单位时间内完成修理的概率。平均修复时间MTTR:可修复的产品的平均修理时间,其估计值为修复

建筑基础常识的基本概念

建筑基础常识的基本概念 建筑基础常识性的一些基本概念 1、什么是容积率? 答:容积率是项目总建筑面积与总用地面积的比值。一般用小数表示。 2、什么是建筑密度? 答:建筑密度是项目总占地基地面积与总用地面积的比值。一般用百分数表示。 3、什么是绿地率(绿化率)? 答:绿地率是项目绿地总面积与总用地面积的比值。一般用百分数表示。 4、什么是日照间距? 答:日照间距,就是前后两栋建筑之间,根据日照时间要求所确定的距离。日照间距的计算,一般以冬至这一天正午正南向房屋底层窗台以上墙面,能被太阳照到的高度为依据。 5、建筑物与构筑物有区别? 答:凡供人们在其中生产、生活或其他活动的房屋或场所都叫做建筑物,如公寓、厂房、学校等;而人们不在其中生产或生活的建筑,则叫做构筑物,如烟囱、水塔、桥梁等。 6、什么是建筑“三大材”? 答:建筑“三大材”指的是钢材、水泥、木材。

7、建筑安装工程费由哪三部分组成? 答:建筑安装工程费由人工费、材料费、机械费三部分组成。 8、什么是统一模数制?什么是基本模数、扩大模数、分模数? 答:(1)、所谓统一模数制,就是为了实现设计的标准化而制定的一套基本规则,使不同的建筑物及各分部之间的尺寸统一协调,使之具有通用性和互换性,以加快设计速度,提高施工效率、降低造价。(2)、基本模数是模数协调中选用的基本尺寸单位,用M表示,1M=100mm。(3)、扩大模数是导出模数的一种,其数值为基本模数的倍数。扩大模数共六种,分别是3M(300mm)、6M(600mm)、12M (1200mm)、15M(1500mm)、30M(3000mm)、60M (6000mm)。建筑中较大的尺寸,如开间、进深、跨度、柱距等,应为某一扩大模数的倍数。(4)、分模数是导出模数的另一种,其数值为基本模数的分倍数。分模数共三种,分别是1/10M(10mm)、1/5M(20mm)、1/2M (50mm)。建筑中较小的尺寸,如缝隙、墙厚、构造节点等,应为某一分模数的倍数。 9、什么是标志尺寸、构造尺寸、实际尺寸? 答:(1)、标志尺寸是用以标注建筑物定位轴线之间(开间、进深)的距离大小,以及建筑制品、建筑构配件、有关设备位置的界限之间的尺寸。标志尺寸应符合模数制的规定。

结构可靠度读书笔记

结构可靠度结课论文 摘要:本文主要从两个方面介绍自己对结构可靠度课程的学习。第一,介绍自己对于结构可靠度基本理论,结构可靠度分析方法(包括一次二阶矩法、二次二阶矩法和结构可靠度数值模拟方法)的理解;第二,论述了结构可靠性理论的发展历史,最后简单阐述了可靠性理论的研究和应用现状,并展望了未来的发展趋势。 一引言 工程结构在设计中需要遵循安全可靠、适用、美观、耐久等方面原则,在其使用期内需要安全可靠的承受各种作用,它们的安全可靠与否不但影响结构正常使用,通常还关系到人身安危。 在工程结构的设计中,当结构总体布置、结构方案和型式已经确定,接下来要进行的就是结构计算,在结构计算中我们对于截面及构件的设计应使所设计结构在设计基准期内经济合理地满足下列要求:1能承受正常施工和正常使用期间可能出现的各种作用(包括荷载及外加变形或约束变形);2在正常使用时具有良好的工作性能;3在正常维修和养护下,具有足够的耐久性;4在偶然事件(如地震、爆炸、龙卷风等)发生时及发生后,能够保持必要的整体稳定性。 结构的安全性、适用性、和耐久性三折总称为结构的可靠性[1]。用来度量可靠性的指标称为可靠度。上述要求的第1、4项,关系到人身财产安全,属于结构的安全性;第2项关系到结构的适用性,第3项关系到结构的耐久性。 二结构可靠度课程学习笔记 2.1影响工程结构可靠性的三种不确定性[2] 2.1.1事物的随机性 事物是随机性是指,事件发生的条件不充分,使得在条件与事件之间不能出现必然的因果关系,从而事件的出现与否表现出不确定性,这种不确定性成为随机性。研究事物随机性问题的数学方法主要有概率论、数理统计和随机过程。

可靠性基本概念

可靠性基本概念 Ting Bao was revised on January 6, 20021

可靠性设计主要符号表

可靠性的概念 可靠性的经典定义:产品在规定条件下和规定时间内,完成规定功能的能力 产品:指作为单独研究和分别试验对象的任何元件、设备或系统,可以是零件、部件,也可以是由它们装配而成的机器,或由许多机器组成的机组和成套设备,甚至还把人的作用也包括在内。在具体使用“产品”这一词时,其确切含义应加以说明。例如汽车板簧、汽车发动机、汽车整车等。 规定条件:一般指的是使用条件,环境条件。包括应力温度、湿度、尘砂、腐蚀等,也包括操作技术、维修方法等条件。 规定时间:是可靠性区别于产品其他质量属性的重要特征,一般也可认为可靠性是产品功能在时间上的稳定程度。因此以数学形式表示的可靠性各特征量都是时间的函数。这里的时间概念不限于一般的年、月、日、分、秒,也可以是与时间成比例的次数、距离。例如应力循环次数、汽车行驶里程。 规定功能:道德要明确具体产品的功能是什么,怎样才算是完成规定功能。产品丧失规定功能称为失效,对可修复产品通常也称为故障。怎样才算是失效或故障,有时很容易判定,但更多情况则很难判定。当产品指的是某个螺丛,显然螺栓断裂就是失效;当产品指的是某个设备,对某个零件损坏而该设备仍能完成规定功能就不能算失效或故障,有时虽有某些零件损坏或松脱,但在规定的短时间内可容易地修复也可不算是失效或故障。若产品指的是某个具有性能指标要求的机器,当性能下降到规定的指标后,虽然仍能继续运转,但已应算是失效或故障。究竟怎样算是失效或故障,有时要涉及厂商与用户不同看法的协商,有时要涉及当时的技术水平和经济政策等而作出合理的规定。 能力:只是定性的理解是比较抽象的,为了衡量检验,后面将加以定量描述。产品的失效或故障均具有偶然性,一个产品在某段时间内的工作情况并不很好地反映该产品可靠性的高低,而应该观察大量该种产品的工作情况并进行合理的处理后才能正确的反映该产品的可靠性,因此对能力的定量需用概率和数理统计的方法。 按产品可靠性的形成,可靠性可分为固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性是通过设计、制造赋予产品的可靠性;使用可靠性既受设计、制造的影响,又受使用条件的影响。一般使用可靠性总低于固有可靠性。

可靠性概念1

第一部分产品可靠性基本概念 编讲杨志飞 1 质量定义 为了某个目的而进行的单项具体工作叫“活动”。活动需要“资源”,资源包括人员、设施、设备、技术、资金和时间。 将输入转化为输出的一组关联的资源和活动称“过程”。 产品:ISO 9000定义为“活动或过程的结果”。产品可包括:硬件、流程性材料、软件、服务或它们的组合;产品可以是有形的(如组件或流程性材料),也可以是无形的(如知识或概念)或是它们的组合;产品可以是预期的(如提供给客户的)或非预期的(如污染物或不愿有的后果)。(国内曾经把产品定义为:是指任何元器件、零部件、组件、设备、分系统或系统,可以指硬件、软件或者两者的结合。) 硬件,是有形的、不连续的、具有特定形状的产品,通常由制造的、建造的和装配的零件、部件或(和)组件组成。 流程性材料,是由固体、气体、液体或由它们的组合所组成,经转换形成的产品(最终产品或中间产品),通常由管道、桶、袋、罐或以卷的形式交付。 软件,是通过支持媒体表达的信息所构成的一种智力创作。 服务,是为满足顾客的需要,供方和顾客之间接触的活动以及供方内部活动产生的结果。 整机:是指产品的部分内涵,即产品中设备以上的部分。 系统:能够完成某项工作任务的设备、人员及技术的组合。一个完整的系统应包括在规定的工作环境下,使系统的工作和保障可以达到自给所需的一切设备、有关的设施、器材、软件、服务和人员。 分系统:在系统中执行一种使用功能的组成部分。如数据处理分系统、制导分系统等。 请注意:组件多数可以看作整机,有时也当作元器件,在高度集成的器件中,往往包含了整机的模块,现代的部件往往也做成组件。因此很难划清它们的界线。 实体,是可以单独描述和考虑的事物,可以是某项活动和过程、某个产品、某个组织、体系或人或他们的任何组合。 特性,是帮助识别和区分各类实体的一种属性。属性包括物理、化学、外观功能或其它可识别的性质。其描述的量叫“特性参数”。 反映实体满足规定和潜在需要能力的特性之和叫“质量”。潜在需要是用户未在合同或定单中明确提出但实质上有的需要。质量是实体的一项最重要的特性,包括:性能、适用性、可信性、安全性、环境、经济性、美学。 可信性,是描述可用性和它的影响因素包括可靠性、维修性、维修保障性的集合性术语。 2故障定义 产品终止最终完成规定功能的能力的事件称“失效”。产品不能执行规定功能的状态叫“故障”。丧失功能的准则叫故障判据。 相对于给定的规定功能,有故障的产品的一种状态叫“故障模式”。形成故障的物理、化学(可能还有生物)变化等内在原因称为“故障机理”。 产品在规定的条件下使用,由于其本身固有的弱点而引起的失效,称为“本质故障”,不按规定条件使用产品而引起的失效称为“误用故障”。产品设计应包括减少误用故障的设计过程。 产品由于制造上的缺陷等原因而发生的故障称为“早期故障”;而由于偶然因素发生的故障称为“偶然故障”,一般在事前不能测试或监控,属于“突然故障”。产品由于老化、磨损、损耗或疲劳等原因引起的故障称为“耗损故障”。通过事前的测试或监控可以预测到的故障称为“渐变故障”。使产品不能完成规定任务或可能导致人或物重大损失的

建筑工程基础知识

1.1建筑识图与工程量计算 一、建筑识图 1、基本概念 国家规定,一个工程项目应经过:(1)规划和初步设计阶段;(2)审查后扩大初步设计;(3)审查后施工图设计、又称技术设计。 2、施工图作用:指导施工,技术依据;指导结算,支付进度款依据;指导决算,结算工程款依据。 一套完整的施工图应: A、首页图目:从建施01-、结施01-、水施01-、电施01-(又分强电、弱电、讯施01-)、电通01-。 标准图 设计总说明,内容包括:工程设计依据(批文、资金来源、地勘资料等),建筑面积,造价。设计标准(建筑标准、结构荷载等级、抗震要求,采暖通风要求,照明标准,防火等级等)。施工要求(技术与材料)项目±0.000与总图绝对标高的相对关系,室内外用材、强度等级。 装修表 门窗表 B、建筑施工图(简称建施) 1、表示建筑物内部布置,外部形状、装修、构造、施工要求等,包括:纵横墙布置、门、窗、楼群梯和公共设施(如洗手间、开水房等)。 2、总平,平、立、剖和各构造详图(包括墙身剖面、楼梯、门窗、厕所、浴室、走廊、阳台等构造和详细做法、尺寸)。 3、文字说明,图注。 C、结构施工图(简称结施) 1、表示承重结构的布置、构件类型、大小尺寸、构造做法。 2、结构说明,基础(包括桩基布置、埋置深度)各层结构布置平面和各构件的结构详图(包括柱、梁、板、楼梯、雨蓬、屋面等)。

D、设备施工图(简称设施) 1、给排水、采暖通风、电气照明说明、管网布置、走向、标高。 2、平面布置、系统轴测、详图安装要求,接线原理。 二、识读施工图的要领 1、掌握投影原理和形态的各种表达方法。 2、熟悉和掌握建筑制图国家标准的基本规定和查阅方法。 如常用的图例、符号、线型、尺寸和比例。 3、基本掌握和了解房屋构造组成。 阅读施工图步骤 阅读施工图和编审工程预决算一样,没有捷径可走,必须按部就班,系统阅读,相互参照,反复熟悉,才不致疏漏。 1、先细阅说明书、首页图(目录),后看建施、结施、设施。 2、每张图,先图标、文字,后图样。 3、看建施,先建施,后结施、设施。 4、建施先看平、立、剖、后详图。 5、结施先看基础、结构布置平面图,后看构件详图。 6、设施先看平面、后看系统、安装详图。 现实的施工图由于设计单位缺乏自审、互审、工种会审、总工把关(特别是地方设计院)一系列审核制度,所以尺寸不符、轴中不符、构造不符、用材不符、说明不符、图说不符、构件不符、详图不符等等层出不穷。搞预、决算编审特别应该注意,搞不好就失之毫里、差之千里! 三、解说建筑总平面图(P163) 总平图上标注的尺寸,一律以M(米)为单位,它反映拟建房屋、构筑物等的平面形状、位置和朝向、室外场地、道路、绿化等的布置,地形、地貌、标高以及与原有环境的关系和邻界情况等。

可靠性基本概念(doc 14页)

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可靠性的概念 可靠性的经典定义:产品在规定条件下和规定时间内,完成规定功能的能力 产品:指作为单独研究和分别试验对象的任何元件、设备或系统,可以是零件、部件,也可以是由它们装配而成的机器,或由许多机器组成的机组和成套设备,甚至还把人的作用也包括在内。在具体使用“产品”这一词时,其确切含义应加以说明。例如汽车板簧、汽车发动机、汽车整车等。 规定条件:一般指的是使用条件,环境条件。包括应力温度、湿度、尘砂、腐蚀等,也包括操作技术、维修方法等条件。 规定时间:是可靠性区别于产品其他质量属性的重要特征,一般也可认为可靠性是产品功能在时间上的稳定程度。因此以数学形式表示的可靠性各特征量都是时间的函数。这里的时间概念不限于一般的年、月、日、分、秒,也可以是与时间成比例的次数、距离。例如应力循环次数、汽车行驶里程。 规定功能:道德要明确具体产品的功能是什么,怎样才算是完成规定功能。产品丧失规定功能称为失效,对可修复产品通常也称为故障。怎样才算是失效或故障,有时很容易判定,但更多情况则很难判定。当产品指的是某个螺丛,显然螺栓断裂就是失效;当产品指的是某个设备,对某个零件损坏而该设备仍能完成规定功能就不能算失效或故障,有时虽有某些零件损坏或松脱,但在规定的短时间内可容易地修复也可不算是失效或故障。若产品指的是某个具有性能指标要求的机器,当性能下降到规定的指标后,虽然仍能继续运转,但已应算是失效或故障。究竟怎样算是失效或故障,有时要涉及厂商与用户不同看法的协商,有时要涉及当时的技术水平和经济政策等而作出合理的规定。 能力:只是定性的理解是比较抽象的,为了衡量检验,后面将加以定量描述。产品的失效或故障均具有偶然性,一个产品在某段时间内的工作情况并不很好地反映该产品可靠性的高低,而应该观察大量该种产品的工作情况并进行合理的处理后才能正确的反映该产品的可靠性,因此对能力的定量需用概率和数理统计的方法。 按产品可靠性的形成,可靠性可分为固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性是通过设计、制造赋予产品的可靠性;使用可靠性既受设计、制造的影响,又受使用条件的影响。一般使用可靠性总低于固有可靠性。 可靠度 可靠度是产品在规定条件下和规定时间内,完成规定功能的概率,一般记为R。它是时间的函数,故也记为R(t),称为可靠度函数。

建筑基本知识

盛年不重来,一日难再晨。及时宜自勉,岁月不待人。 建筑基本知识 1、 什么是容积率? 答:容积率是项目总建筑面积与总用地面积的比值。一般用小数表示。 2、 什么是建筑密度? 答:建筑密度是项目总占地基地面积与总用地面积的比值。用百分数表示。 3、 什么是绿地率(绿化率)? 答:绿地率是项目绿地总面积与总用地面积的比值。一般用百分数表示。 4、 什么是日照间距? 答:日照间距,就是前后两栋建筑之间,根据日照时间要求所确定的距离。日照间距的 计算,一般以冬至这一天正午正南方向房屋底层窗台以上墙面,能被太阳照到的高度为依据。 5、 建筑物与构筑物有何区别? 答:凡供人们在其中生产、生活或其他活动的房屋或场所都叫做建筑物,如公寓、厂房、学校等;而人们不在其中生产或生活的建筑,则叫做构筑物,如烟囱、水塔、桥梁等。 6、 什么是建筑三大材” 答:建筑三大材”指的是钢材、水泥、木材。 7、 建筑安装工程费由哪三部分组成? 答:建筑安装工程费由人工费、材料费、机械费三部分组成。 8、 什么是统一模数制?什么是基本模数、扩大模数、分模数? 答:(1 )所谓统一模数制,就是为了实现设计的标准化而制定的一套基本规则,使不同的建筑物及各分部之间的尺寸统一协调,使之具有通用性和互换性,以加快设计速度,提高施工效率、降低造价。 (2 )基本模数是模数协调中选用的基本尺寸单位,用M表示,1M=100mm 。(3) 扩大模数是导出模数的一种,其数值为基本模数的倍数。扩大模数共六种,分别是3M(3 00mm )、6M (600mm )、12M (1200mm )、15M (1500mm )、30M (3000m

可靠性设计的基本概念与方法

4.6 可靠性设计的基本概念与方法 一、结构可靠性设计概念 1.可靠性含义 可靠性是指一个产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力;而一个工业产品(包括像飞机这样的航空飞行器产品)由于内部元件中固有的不确定因素以及产品构成的复杂程度使得对所执行规定功能的完成情况及其产品的失效时间(寿命)往往具有很大的随机性,因此,可靠性的度量就具有明显的随机特征。一个产品在规定条件下和规定时间内规定功能的概率就称为该产品的可靠度。作为飞机结构的可靠性问题,从定义上讲可以理解为:“结构在规定的使用载荷/环境作用下及规定的时间内,为防止各种失效或有碍正常工作功能的损伤,应保持其必要的强刚度、抗疲劳断裂以及耐久性能力。”可靠度则应是这种能力的概率度量,当然具体的内容是相当广泛的。例如,结构元件或结构系统的静强度可靠性是指结构元件或结构系统的强度大于工作应力的概率,结构安全寿命的可靠性是指结构的裂纹形成寿命小于使用寿命的概率;结构的损伤容限可靠性则一方面指结构剩余强度大于工作应力的概率,另一方面指结构在规定的未修使用期间内,裂纹扩展小于裂纹容限的概率.可靠性的概率度量除可靠度外,还可有其他的度量方法或指标,如结构的失效概率F(c),指结构在‘时刻之前破坏的概率;失效率^(().指在‘时刻以前未发生破坏的条件下,在‘时刻的条件破坏概率密度;平均无故障时间MTTF(MeanTimeToFailure),指从开始使用到发生故障的工作时间的期望值。除此而外,还有可靠性指标、可靠寿命、中位寿命,对可修复结构还有维修度与有效度等许多可靠性度量方法。 2..结构可靠性设计的基本过程与特点 设计一个具有规定可靠性水平的结构产品,其内容是相当丰富的,应当贯穿于产品的预研、分析、设计、制造、装配试验、使用和管理等整个过程和各个方面。从研究及学科划分上可大致分为三个方面。 (1)可靠性数学。主要研究可靠性的定量描述方法。概率论、数理统计,随机过程等是它的重要基础。 (2)可靠性物理。研究元件、系统失效的机理,物理成固和物理模型。不同研究对象的失效机理不同,因此不同学科领域内可靠性物理研究的方法和理论基础也不同. (3)可靠性工程。它包含了产品的可靠性分析、预测与评估、可靠性设计、可靠性管理、可靠性生产、可靠性维修、可靠性试验、可靠性数据的收集处理和交换等.从产品的设计到产品退役的整个过程中,每一步骤都可包含于可靠性工程之中。 由此我们可以看出,结构可靠性设计仅是可靠性工程的其中一个环节,当然也是重要的环节,从内容上讲,它包括了结构可靠性分析、结构可靠性设计和结构可靠性试验三大部分。结构可靠性分析的过程大致分为三个阶段。 一是搜集与结构有关的随机变量的观测或试验资料,并对这些资料用概率统计的方法进行分析,确定其分布概率及有关统计量,以作为可靠度和失效概率计算的依据。

建筑工程必须了解的基础知识

建筑工程基础知识 第一节建筑物的分类 一、建筑物的用途分类及特点 1、民用建筑:供人们生活、居住、从事各种文化福利活动的房屋。按其用途不同,有以下两类: (1)居住建筑:供人们生活起居用的建筑物,如住宅、宿舍、宾馆、招待所。 (2)公共建筑:供人们从事社会性公共活动的建筑和各种福利设施的建筑物,如各类学校、图书馆、影剧院等。 2、工业建筑:供人们从事各类工业生产活动的各种建筑物、构筑物的总称。通常将这些生产用的建筑物称为工业厂房。包括车间、变电站、锅炉房、仓库等。 二、按建筑结构的材料分类 1、 砖木结构:这类房屋的主要承重构件用砖、木构成。其中竖向承重构件如墙、柱等采用砖砌,水平承重构件的楼板、屋架等采用木材制作。这种结构形式的房屋层数较少,多用于单层房屋。 2、 砖混结构:建筑物的墙、柱用砖砌筑,梁、楼板、楼梯、屋顶用钢筋混凝土制作,成为砖—钢筋混凝土结构。这种结构多用于层数不多(六层以下)的民用建筑及小型工业厂房,是目前广泛采用的一种结构形式。 3、 钢筋混凝土结构:建筑物的梁、柱、楼板、基础全部用钢筋混凝土制作。梁、楼板、柱、基础组成一个承重的框架,因此也称框架结构。墙只起围护作用,用砖砌筑。此结构用于高层或大跨度房屋建筑中。 4、钢结构:建筑物的梁、柱、屋架等承重构件用钢材制作,墙体用砖或其他材料制成。此结构多用于大型工业建筑。 三、按建筑结构承重方式分类 1、承重墙结构 它的传力途径是:屋盖的重量由屋架(或梁柱)承担,屋架支撑在承重墙上,楼层的重量由组成楼盖的梁、板支撑在承重墙上。因此,屋盖、楼层的荷载均由承重墙承担;墙下有基础,基础下为地基,全部荷载由墙、基础传到地基上。 2、框架结构 主要承重体系有横梁和柱组成,但横梁与柱为刚接(钢筋混凝土结构中通常通过端部钢筋焊接后浇灌混凝土,使其形成整体)连接,从而构成了一个整体刚架(或称框架)。一般多层工业厂房或大型高层民用建筑多属于框架结构。 3、排架结构 主要承重体系由屋架和柱组成。屋架与柱的顶端为铰接(通常为焊接或螺栓连接),而柱的下端嵌固于基础内。一般单层工业厂房大多采用此法。 4、其他 由于城市发展需要建设一些高层、超高层建筑,上述结构形式不足以抵抗水平荷载(风荷载、地震荷载)的作用,因而又发展了剪力墙结构体系、桶式结构体系。 四、建筑高度分类 建筑物可根据其楼层数量分为以下几类 1、低层:2层及2层以下

建筑工程基本概念

建筑工程基本知识 一、什么是建设项目、单项工程、单位工程、分部工程、分项工程和检验批? 1、建设项目:指按照同一个总体设计进行建设,全部建成后才能发挥所需综合生产能力或效益的基本建设单位。一个建设项目往往由一个或几个单项工程组成,经济上实行独立核算,管理上具有独立组织形式。例:一个工厂、一所学校等。 六通一平:给排水、路、采暖、电、通讯、燃气,土地平整。 2、单项工程:是指具有独立的设计文件,建成后能够独立发挥生产能力或效益的工程。单项工程也称工程项目,是建设项目的组成部分。例:工厂中的生产车间、办公楼;学校中的教学楼、宿舍和图书馆等。 3、单位工程:是指具有单独设计和独立施工条件,能形成独立使用功能,但不能独立发挥生产能力或效益的工程。单位工程是单项工程的组成部分。例:生产车间这个单项工程是由厂房建筑工程和机械设备安装工程等单位工程所组成。对于规模较大的单位工程,可将其能形成独立使用功能的部分分为一个子单位工程。例:厂房建筑工程这个单位工程可以细分为一般土

建工程、水暖卫工程、电气工程、通风空调工程、消防工程和防雷工程等子单位工程。 4、分部工程:指按专业性质、建筑部位等划分的工程。分部工程是单位工程的组成部分。例:厂房建筑工程这个单位工程是由地基与基础工程、主体结构工程、建筑装饰装修工程、建筑屋面工程、建筑给排水及采暖工程、建筑电气工程、智能建筑工程、通风与空调工程和电梯工程等分部工程所组成。当分部工程较大或较复杂时,可按材料(或设备)种类、施工特点、施工程序、专业系统及类别等划分为若干子分部工程。例:主体结构工程可分为混凝土结构工程、钢结构工程和砌体结构工程等子分部工程。 5、分项工程:指按工程施工的主要工种、施工工艺、材料、设备类别等划分的工程。分项工程是分部工程的组成部分。例:混凝土结构工程这个子分部工程是由模板工程、钢筋工程和混凝土工程等分项工程所组成。 6、检验批:指按同一生产条件或按规定的方式汇总起来供检验用的,由一定数量样本组成的检验体。分项工程可由一个或若干检验批组成,检验批可根据施工及质量控制和专业验收需要按楼层、施工段、变形缝或一定数量等进行划分。例:钢筋

工程结构荷载与可靠度设计原理-复习资料

工程结构荷载与可靠度设计原理-复习资料

荷载与结构设计原理总复习题 一、判断题 1.严格地讲,狭义的荷载与直接作用等价,广义的荷载与间接作用等价。(N) 2.狭义的荷载与直接作用等价,广义的荷载与作用等价。(Y) 3.广义的荷载包括直接作用和间接作用。(Y) 4.按照间接作用的定义,温度变化、基础不均匀沉降、风压力、地震等均是间接作用。(N) 5.由于地震、温度变化、基础不均匀沉降、焊接等引起的结构内力变形等效应的因素称为间接作用。(Y) 6.土压力、风压力、水压力是荷载,由爆炸、离心作用等产生的作用在物体上的惯性力不是荷载。(N) 7.由于雪荷载是房屋屋面的主要荷载之一,所以基本雪压是针对屋面上积雪荷载定义的。(N) 8.雪重度是一个常量,不随时间和空间的变化而变化。(N) 9.雪重度并非一个常量,它随时间和空间的变化而变化。(N) 10.虽然最大雪重度和最大雪深两者有很密切的关系,但是两者不一定同时出现。(Y) 11.汽车重力标准是车列荷载和车道荷载,车列荷载是一集中力加一均布荷载的汽车 重力形式。(N) 12.烈度是指某一地区遭受一次地震影响的强弱程度,与震级和震源深度有关,一次地震有多个烈度。(Y) 13.考虑到荷载不可能同时达到最大,所以在实际工程设计时,当出现两个或两个以上荷载时,应采用荷载组合值。(N) 14.当楼面活荷载的影响面积超过一定数值需要对均布活荷载的取值进行折减。(Y) 15.土的侧压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的土压力。(Y) 16.波浪荷载一般根据结构型式不同,分别采用不同的计算方法。(Y) 17.先张法是有粘结的预加力方法,后张法是无粘结的预加力方法。(Y) 18.在同一大气环境中,各类地貌梯度风速不同,地貌越粗糙,梯度风速越小。(N) 19.结构构件抗力R是多个随机变量的函数,且近似服从正态分布。(N) 20.温度作用和变形作用在静定结构中不产生内力,而在超静定结构中产生内力。(Y) 21.结构可靠指标越大,结构失效概率越小,结构越可靠。(Y) 22.朗肯土压力理论中假设挡土墙的墙背竖直、光滑、填土面水平无超载。(Y) 23.在朗肯土压力理论的假设中,墙背与填土之间既无摩擦力也无剪力存在。(Y) 24.在朗肯土压力理论的假设中,墙背与填土之间虽然无摩擦力,但仍有剪力存在。(N) 25.土的自重应力为土自身有效重力在土体中引起的应力。(Y) 26.不但风的作用会引起结构物的共振,水的作用也会引起结构物的共振。(Y) 27.平均风速越大,脉动风的幅值越大,频率越高。(N) 28.风压是指风以一定的速度向前运动受到阻塞时对阻塞物产生的压力。(Y) 29.地震作用中的体波可以分为横波和纵波,两者均可在液体和固体中传播。(N) 30.如果波浪发生破碎的位置距离直墙在半个波长以内,这种破碎波就称为近区破碎

半导体结晶学-典型晶体结构及电子材料-06

第五章 典型半导体材料及电子材料晶体 结构特点及有关性质 5.1 典型半导体材料晶体结构类型 5.2 半导体材料晶体结构与性能 5.3 电子材料中其他几种典型晶体结构 5.4 固溶体晶体结构 5.5 液晶的结构及特征 5.6 纳米晶体的结构及特征 2013-12-81

5.1.1 金刚石型结构 硅 Si:核外电子数14,电子排布式方式为 1s2 2s22p6 3s23P2 锗Ge:核外电子数32,电子排布式方式为 1s2 2s22p6 3s23p63d104s24p2 在Si原子与Si原子,Ge原子与Ge原子相互作用构成Si、Ge晶体时,由于每个原子核对其外层电子都有较强的吸引力。又是同一种原子相互作用,因此原子之间将选择共价键方式结合。 电负性:X Si= X Ge=1.8,⊿X = 0, ∴形成非极性共价键 2013-12-83

为了形成具有8个外层电子的稳定结构,必然趋于与邻近的四个原子形成四个共价键。由杂化理论可知,一个s轨道和三个p轨道杂化,结果产生四个等同的sp3杂化轨道,电子云的方向刚好指向以原子核为中心的正四面体的四个顶角,四个键在空间处于均衡,每两个键的夹角都是109°28′。如图5.11所示。 图5.1.1 SP3杂化轨道方向 2013-12-84

每个原子都按此正四面体键,彼此以共价键结合在一起,便形成如图5.1.2和图5.1.3所示的三维空间规则排列结构—金刚石性结构。金刚石型结构的晶体具有Oh群的高度对称性。(对称中心在哪里? 答案 ) 2013-12-85

5.1.2 闪锌矿结构 化合物半导体GaAs、InSb、GaP等都属于闪锌矿结构,以GaAs为例介绍其结构特点。 Ga 的原子序数 31,核外电子排布式 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p1 As 的原子序数 33,核外电子排布式 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p3 电负性:X Ga =1.6,X As=2.0,电负性差⊿X=0.4 <1.5。 ∴形成共价键(极性共价键) 。 2013-12-86

晶体的基本概念

第一章材料的结构 2006-09-16 11:50 第一章材料的结构 重点与难点: 在晶体结构中,最常见的面心立方结构(fcc)、体心立方结构(bcc)、密排六方结构(hcp)、金刚石型结构及氯化钠型结构。内容提要: 在所有固溶体中,原子是由键结合在一起。这些键提供了固体的强度和有关电和热的性质。例如,强键导致高熔点、高弹性系数、较短的原子间距及较低的热膨胀系数。由于原子间的结合键不同,我们经常将材料分为金属、聚合物和陶瓷3类。 在结晶固体中,材料的许多性能都与其内部原子排列有关。因此,必须了解晶体的特征及其描述方法。根据参考轴间夹角和阵点的周期性,可将晶体分为7种晶系,14种晶胞。本章重点介绍了在晶体结构中,最常见的面心立方结构(fcc)、体心立方结构(bcc)、密排六方结构(hcp)、金刚石型结构及氯化钠型结构。务必熟悉晶向、晶面的概念及其表示方法(指数),因为这些指数被用来建立晶体结构和材料性质及行为间的关系。在工程实际中得到广泛应用的是合金。合金是由金属和其它一种或多种元素通过化学键合而成的材料。它与纯金属不同,在一定的外界条件下,具有一定成分的合金其内部不同区域称为相。合金的组织就是由不同的相组成。在其它工程材料

中也有类似情形。尽管各种材料的组织有多种多样,但构成这些组织的相却仅有数种。本章的重点就是介绍这些相的结构类型、形成规律及性能特点,以便认识组织,进而控制和改进材料的性能。学习时应抓住典型例子,以便掌握重要相的结构中原子排列特点、异类原子间结合的基本规律。 按照结构特点,可以把固体中的相大致分为五类。 固溶体及金属化合物这两类相是金属材料中的主要组成相。它们是由金属元素与金属元素、金属元素与非金属元素间相互作用而形成。固溶体的特点是保持了溶剂组元的点阵类型不变。根据溶质原子的分布,固溶体可分为置换固溶体及间隙固溶体。一般来说,固溶体都有一定的成分范围。化合物则既不是溶剂的点阵,也不是溶质的点阵,而是构成了一个新的点阵。虽然化合物通常可以用一个化学式(如AxBy)表示,但有许多化合物,特别是金属与金属间形成的化合物往往或多或少由一定的成分范围。 材料的成分不同其性能也不同。对同一成分的材料也可通过改变内部结构和组织状态的方法,改变其性能,这促进了人们对材料内部结构的研究。组成材料的原子的结构决定了原子的结合方式,按结合方式可将固体材料分为金属、陶瓷和聚合物。根据其原子排列情况,又可将材料分为晶体与非品体两大类。本章首先介绍材料的晶体结构。基本要求: 1.认识材料的3大类别:金属、聚合物和陶瓷及其分类的基础。 2.建立原子结构的特征,了解影响原子大小的各种因素。

可靠性的基本概念知识

可靠性的基本概念知识 一、可靠性 产品在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力称为可靠性。可靠性的概率度量称为可靠度。这里的产品指的是新版ISO)9000中定义的硬件和流程性材料等有形产品以及软件等无形产品。它可以大到一个系统或设备,也可以小至一个零件。产品终止规定功能就称为失效,也称为故障。产品按从发生失效后是否可以通过维修恢复到规定功能状态,可分为可修复产品和不可修复产品。如汽车属于可修复产品,日光灯管属不可修复产品。习惯上,终止规定功能,对可修复产品称为故障,对不可修复产品称为失效。可靠性定义中的“三个规定”是理解可靠性概念的核心。“规定条件”包括使用时的环境条件和工作条件。产品的可靠性和它所处的条件关系极为密切,同一产品在不同条件下工作表现出不同的可靠性水平。一辆汽车在水泥路面上行驶和在砂石路上行驶同样里程,显然后者故障会多于前者,也就是说使用环境条件越恶劣,产品可靠性越低。“规定时间”和产品可靠性关系也极为密切。可靠性定义中的时间是广义的,除时间外,还可以是里程、次数等。同一辆汽车行驶1万公里时发生故障的可能性肯定比行驶1千公里时发生故障的可能性大。也就是说,工作时间越长,可靠性越低,产品的可靠性和时间的关系呈递减函数关系。“规定的功能”指的是产品规格书中给出的正常工作的性能指标。衡量一个产品可靠性水平时一定要给出故障(失效)判据,比如电视机图像的清晰度低于多少线就判为故障要明确定义,否则会引起争议。因此,在规定产品可靠性指标要求时一定要对规定条件、规定时间和规定功能给予详细具体的说明。如果这些规定不明确,仅给出产品可靠度要求是无法验证的。 产品的可靠性可分为固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性是产品在设计、制造中赋予的,是产品的一种固有特性,也是产品的开发者可以控制的。而使用可靠性则是产品在实际使用过程中表现出的一种性能的保持能力的特性,它除了考虑固有可靠性的影响因素之外,还要考虑产品安装、操作使用和维修保障等方面因素的影响。 产品可靠性还可分为基本可靠性和任务可靠性。基本可靠性是产品在规定条件下无故障的持续时间或概率,它反映产品对维修人力的要求。因此在评定产品基本可靠性时应统计产品的所有寿命单位和所有故障,而不局限于发生在任务期间的故障,也不局限于是否危及任务成功的故障。任务可靠性是产品在

建筑基本概念.doc

建筑基本概念9 建筑基本概念介绍 ●什么是标志尺寸、构造尺寸、实际尺寸? (1)、标志尺寸是用以标注建筑物定位轴线之间(开间、进深)的距离大小,以及建筑制品、建筑构配件、有关设备位置的界限之间的尺寸。标志尺寸应符合模数制的规定。 (2)、构造尺寸是建筑制品、建筑构配件的设计尺寸。构造尺寸小于或大于标志尺寸。一般情况下,构造尺寸加上预留的缝隙尺寸或减去必要的支撑尺寸等于标志尺寸。 (3)、实际尺寸是建筑制品、建筑构配件的实有尺寸。实际尺寸与构造尺寸的差值,应为允许的建筑公差数值。 ●什么是定位轴线? 定位轴线是用来确定建筑物主要结构或构件的位置及其标志尺寸的线。 ●什么是房屋的开间、进深? 开间指一间房屋的面宽,及两条横向轴线之间的距离; 进深指一间房屋的深度,及两条纵向轴线之间的距离。 ●什么是横向、纵向? (1)、横向,指建筑物的宽度方向。

(2)、纵向,指建筑物的长度方向。 (3)、沿建筑物宽度方向设置的轴线叫横向轴线。其编号方法采用阿拉伯数字从左至右编写在轴线圆内。(4)、沿建筑物长度方向设置的轴线叫纵向轴线。其编号方法采用大写字母从上至下编写在轴线圆内(其中字母I、O、Z不用)。 ●什么是横墙?什么是纵墙? (1)、横墙是沿建筑物宽度方向布置的墙。 (2)、纵墙是沿建筑物长度方向布置的墙。 ●什么是横墙承重、纵墙承重、纵横墙混合承重?各有什么优、缺点? (1)、横墙承重就是把梁或板搁置在横墙上。优点是横墙较密使横向刚度大,抗震性高,外墙开窗灵活性大,容易组织穿堂风;缺点是用材量较多,开间尺寸不够灵活。 (2)、纵墙承重就是把梁或板搁置在纵墙上。优点是建筑物分间灵活,材料用量少;缺点是刚度较差,外墙开窗局限性大。 (3)、纵横墙混合承重就是把梁或板同时搁置在纵墙和横墙上。优点是房间布置灵活,整体刚度好;缺点是所用梁、板类型较多,施工较为麻烦 ●什么是层高? 层高指建筑物的层间高度,及本层楼面或地面至上一层楼面或地面的高度;净高指房间的净空高度,及地面至天花板下皮的高度 ●什么是建筑总高度?

结构可靠度基本理论

结构可靠度基本理论 摘要:目前,在结构工程领域,人们越来越认识到,只有用概率和统计的方法,才能正确地处理结构设计和分析中存在的大量不确定因素,从而对结构的安全性做出科学的评估。近三十年来,结构可靠性理论得到了迅速的发展。它以概率论和统计学为数学工具,形成了一个相当完整的理论体系,它还发展了许多便于在工程实际中应用的计算方法,为结构安全性评估提供了强有力的手段。 关键词:疲劳失效、可靠度、可靠性指标 长期以来,在船舶与海洋工程领域,对结构的疲劳现象已进行了大量的研究,并在此基础上建立了可供实际应用的疲劳设计与分析方法。通常,结构的疲劳损伤和疲劳寿命采用Miner 线性累计损伤理论和S—N 曲线来计算。近年来,更为先进的断裂力学方法也越来越受到重视,并逐步得到了应用。目前,这两种方法已成为船舶与海洋工程结构疲劳设计与分析的两种相互补充的基本方法。但是,这两种方法以往都是在确定性的意义上使用的,在分析过程中,有关的参数都认为有确定的数值。而事实上,船舶与海洋工程结构的疲劳是一个受到大量因素影响的极其复杂的现象,大多数的影响因素从本质上说是随机的。例如,海洋中的波浪无规则地运动,由此引起结构内的交变应力就是一个随机过程。一艘船或海洋平台,用确定性方法进行疲劳分析时,若有关参数都取均值,那么计算所得的疲劳寿命可能是规定的设计寿命的数倍甚至数十倍。从表面上看,可以认为是充分安全 的。但是,若考虑到各参赛的不确定性,在同样的条件下,疲劳寿命大于 设计寿命的概率却可能很低,实际上并不能满足安全性的要求。

在结构可靠性理论中,各种影响结构安全的不确定因素都用随机变量或随机过程来描述;在充分考虑这些不确定因素的基础上,一个结构安全与否,用该结构在规定服务期内不发生破坏的概率来度量,这一概率称为结构的可靠度。很显然,对于受到大量不确定因素影响的船舶与海洋工程结构的疲劳问题,用结构可靠度理论来加以研究是非常适当的,可以对结构在疲劳方面的安全性做出比用确定性方法更加合理的评估。下面我将从以下几个方面来介绍我学到的结构可靠度基本理论: 极限状态 在工程实际中,结构受载后的响应必须满足一定的要求,例如安全性的要求、适应性的要求,或其他一些衡准。结构的极限状态定义为若超过此状态,结构就不能满足某一特定的要求。结构的极限状态主要有两类:一类是承载能力极限状态,它与结构的安全性要求有关,如屈服、失稳、疲劳、断裂等引起的结构破坏的状态;另一类是正常使用极限状态,它与结构的适应性要求有关,如过度的变形、过度的振动等导致结构不能正常使用的状态。结构超过极限状态称为“失效”,因此极限状态又称为“失效模式” 失效概率和可靠度 结构可靠性分析的任务就是要计算在规定时间内结构超过极限状态的概率,这一概率成为“失效概率”。可把在规定时间内结构不达到极限状态的概率定义为结构的“可靠度”。若用

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