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7、3 試驗輔助設(shè)計7、3。1。試驗輔助設(shè)計以試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計評估為依據(jù).與概率設(shè)計和分項系數(shù)設(shè)計概念相一致、采用試驗輔助設(shè)計的結(jié)構(gòu),要達(dá)到相關(guān)設(shè)計狀況采用的可靠性水平。此時材料性能、模型參數(shù)或抗力設(shè)計值的確定要符合下列基本原則 1。采用經(jīng)典統(tǒng)計方法或貝葉斯、Bayesian。法推斷材料性能，模型參數(shù)或抗力的設(shè)計值、先確定標(biāo)準(zhǔn)值，然后除以一個分項系數(shù)，必要時考慮換算系數(shù)的影響,換算系數(shù)應(yīng)通過試驗并結(jié)合理論分析確定，理論分析應(yīng)包括尺寸效應(yīng) 時間效應(yīng)。邊界條件.影響材料性能的環(huán)境條件,工藝條件等影響因素。2 在進行材料性能 模型參數(shù)或抗力設(shè)計值評估時、要考慮試瞼數(shù)據(jù)的離散性,與試驗數(shù)量相關(guān)的統(tǒng)計不定性和先驗的統(tǒng)計知識、試驗結(jié)果統(tǒng)計分析時要考慮統(tǒng)計不定性的影響、具體統(tǒng)計方法有兩種、經(jīng)典統(tǒng)計法.1 當(dāng)性能X服從正態(tài)分布時、其設(shè)計值Xd與標(biāo)準(zhǔn)值Xk關(guān)系如下。式中 ηd,轉(zhuǎn)換系數(shù),γm.材料性能分項系數(shù)、根據(jù)材料通常采用的值和所考慮的失效模型來規(guī)定。當(dāng)試驗狀況與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計狀況相差過大，以致不能選定具有足夠置信度的分項系數(shù)時，則優(yōu)先采用Bayesian方法.μx，δx.抗力樣本平均值和變異系數(shù),kn，樣本容量系數(shù),取決于試件數(shù)目和選定的置信度，表5給出了分位值為0,05，置信度為0、75時的kn值.表5.分位值為0，05時kn的值.2,當(dāng)性能X服從對數(shù)正態(tài)分布時，其標(biāo)準(zhǔn)值為.先驗分布有四個參數(shù)m n s，v 將特征化的先驗資料與具有樣本平均值m和樣本標(biāo)準(zhǔn)差s的n次觀測試驗結(jié)果組合起來,得到X的未知平均值和標(biāo)準(zhǔn)差的后驗分布、此時參數(shù)規(guī)定如下、2.先驗分布參數(shù)n,和v、的確定。要符合下列原則，1，當(dāng)有效數(shù)據(jù)很少.則取n、和v、為0。在這種情況下.最后結(jié)果將與Bayesian法相同、2。根據(jù)過去的經(jīng)驗 平均值和標(biāo)準(zhǔn)差幾乎可以取定值。則n,和v，可以給予相對較高的值、如取50或更大。3 在一般情況下，假定只有很少數(shù)據(jù)或無先驗數(shù)據(jù),此時n 0，這樣就有可能獲得較佳的估計值 7、3,2 7，3 4，試驗輔助設(shè)計需要符合下列要求，1、在試驗進行之前、制定試驗方案，試驗方案包括試驗?zāi)康?，試件的選取和制作，以及試驗實施和評估等所有必要的說明,2、為制定試驗方案,要預(yù)先進行定性分析,確定所設(shè)計結(jié)構(gòu)或構(gòu)件性能的可能臨界區(qū)域和相應(yīng)極限狀態(tài)標(biāo)志 3、加工合適尺寸和與實際生產(chǎn)相同工藝的試件。使試驗?zāi)軌蛟佻F(xiàn)所設(shè)計構(gòu)件的實際應(yīng)用性能,根據(jù)試驗要求和為試驗選定的相關(guān)狀況進行組裝，4,試驗除記錄該極限狀態(tài)的機制、邊界條件和最終值外、還要觀察試驗過程中與超出預(yù)先考慮的極限狀態(tài)有關(guān)的各種現(xiàn)象 5,試驗需由具有相應(yīng)資質(zhì)的技術(shù)人員和,或、機構(gòu)完成、6，除統(tǒng)計評估試驗結(jié)果外.有關(guān)結(jié)構(gòu)性能的一般理論和普遍接受的設(shè)計規(guī)則在進行試驗設(shè)計時仍然有效。7。專門試驗得出的結(jié)論與試驗范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)的性能和生產(chǎn)工藝有關(guān)，除非理論分析證明所得結(jié)論可以推廣到其他構(gòu)件類別.否則擴大結(jié)論應(yīng)用范圍需有新的試驗，盡管要求試驗與設(shè)計中的實際情況盡可能相符合、但仍會不可避免地出現(xiàn)各種差異。包括尺寸效應(yīng)、時間效應(yīng)、邊界條件,濕度條件 工藝條件等，當(dāng)將試驗結(jié)果用于設(shè)計時，應(yīng)考慮這些差異、否則會使設(shè)計的結(jié)構(gòu)或同類結(jié)構(gòu)的可靠度不同、試驗條件與實際條件的差異可以通過換算系數(shù)處理，具體由理論分析和試驗結(jié)果判斷確定,當(dāng)設(shè)計以模型試驗或原型試驗為基礎(chǔ)時。原型試驗宜做到與實際結(jié)構(gòu)的幾何尺寸 作用和環(huán)境條件等相符，模型試驗包括縮尺模型和相似模型。一般應(yīng)滿足幾何相似.力學(xué)相似和材料相似。以保證模型試驗的結(jié)果能夠推演到原型結(jié)構(gòu)的工作性能，并考慮試驗?zāi)Ｐ团c實際構(gòu)件的差異.試驗誤差和試驗結(jié)果的統(tǒng)計不定性。小子樣統(tǒng)計方法,即按試驗結(jié)果確定設(shè)計值時.需考慮試驗數(shù)量的影響