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:7.3 试验辅】。助设计
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?7.:3.1 试验【辅助设计以试验【数据的统《。计评估为依据与概】率设计和分项系数设!。计概:。念相一致《采用试验辅助设【计的结构要达到【。相关设计《状,况采用的可》靠性水?平此:时材料性《能、模型参数—或抗力设计值的【确,定要:符,合下:列基本原则
【
—。。 (1)采用经典!统计方法《或贝叶斯(Baye!s,ian)法推断材】料性:能、模型《参,数或抗力《的设计值先确定【标准值?然后除以《一个分项《系数必要时考虑换算!系数:的,影,响;换算系》数应通过试验—。并结合理论分—析确定理论》分析应包括尺寸效】应、时间《效应、边界条—件、影响材》料性能的环》境条件、工》艺条件?等影响因素
】
,
? (2)在进行!材料:性,能、模型参数或抗力!设计值评估时要考】虑试睑数据的—离散:性、:与试验数量相关【的统计不《定性和先验的统计知!识
《。
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: ,。 试验结果统计分!。析,时要考虑统计不定性!。的影响?具体统计《方法有两种》
》
《 经典?统计法
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(1!)当性能X服从【正态分布时其—设计值Xd与—。标准值X《k关:系如下
】
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》 式中?ηd转换《系数;?
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— 《 ? γm《材料:性能分?项系数根《据材料?通常采用的值和【所考虑的失效模型来!规定当?试验状况与标准设计!状况相差过大以致不!能选定具有足—够置信度《的分项?系,数时则优先采用B】ayesia—n方法
【
【 ? μx、δx抗】。力样本平均值和【。变异:系数;
【
— 《 kn样本容量】系数取决《于试件数目和—选,定的置信度表5【给,出,。。了分:位值为0《.05置《信度为0.75时】的kn值
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表5— 分位值》为0:.0:5时kn的值
】。
《
《
(2】)当性能X》服从对数《正态:分布时其标准—值为
?
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【
先—验分:布,有四个参数m′、】n′:、s′、v′将【特征化的先验资料】与具有?样,本,平均值m和样本标】准差s?的n次?观测:试验结果《组合:起来得?到,X的未知平均值【。和标准差的后验分布!此时参数规定—。如下
《
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,
【(2)先验》分布参数n》′和v′的确定【要符合?下列原则
】
,
【 1)当有效【数据很少则》取n′和《v′为0在这种【情况下?最后结果将》与Ba?yesi《an法相同
】
? 》 2《)根:据,过去的经验平均值】和标准?差几乎可以取定值则!n′和v《′可以给《。予相对较高的值【。如取:50或更大
【
:。。
? 3】)在一?般情况下假定只【。有很:少数据或无》先验数据此》时n′=0这样就有!可能获得较佳的【估计值
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7.3.2】~7:.3.4 试【验辅助设《计需要符合下列【要求
【
(1)】在,试验进行之前制定试!验方案试验》方案包括试验—目,的、试件的选取和】制作以及试验实施】和评估?。等所有必要的说明
!
【 (?2)为制定试验【方案要预《先进:行定性分《析确定所设计结构或!构件性能的可—能临界区《域和相应极》限状态标志》
,
— (3)—加工合适尺寸和与】实际生产相》同工艺?的试件使试验—能够:再现:所设计?构件:的实际应用》性能根据试验要求】。和,为试验选定》的相关状况进行【组装
【
》(4)试验除记录】该极限状态的—机,制、边界条件—和最终值外还要观】察试验过程》。中,与超出预先考—虑的极限状态有【关的各种现象
】
【 (:5,)试验?需由具有相应资质的!技术:人员和(或)机构】完成
【
》(6)除统》计评:估,试验结果外有关结】构性能的一》般理论和《普遍接受的设计规】则在进行试验设计】时仍然有《效,
! ,(7)专门试验得出!的结论与试验范围内!结构的性能和—生产工艺有关除非】。。理论分析证明所【得结:论可以推广》到,其他构件类别否则扩!大结论应用》范围需?有新的试验》
! 尽管?要求试验与》。设计中的实际情况】尽可能相符合—但仍会不可避免地出!现,。各种差异包括—尺寸效应、》时间效?。应、边?界条件、湿度条【件,、工艺条件等当【将试验结果》用于设计时应考【虑这些差异否—则会使设计的结构】或同类?结构的可《靠度不同《试验条件与实际条件!的差:。异可以通《过换算系数处理具体!由理论?分析:和试验结果》判断确定《。
》
《 当设?计以模?型试:验或原?型试:验为基础时原型【试验宜做到与实际结!。构的:几何尺寸、作—用和环境条件等相符!模型试验《包括缩尺模》型和相?似模型一《般应满足《几何相似、力学【相似和材料相—似以保证模型试【验的结果能够—推演到原型结构的】工,。作性能并考》虑试验模型》与实际构《件,的差异试验误差【和试验?结果的统计不定性(!小子样统计方法)】。即按试验结果确定】设计值?时需考虑试验数量】的影响?
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