[01651593]飞行器结构强度设计的非概率集合理论

该项目属于飞行器结构设计技术领域。不确定性广泛存在于先进飞行器结构的设计和服役过程，主要源于材料性能、结构尺寸和载荷条件，严重影响飞行器结构安全性与作战效能。飞行器结构强度不确定性精细化设计是突破传统安全系数设计局限，实现复杂结构系统高可靠/强鲁棒设计需求的必然趋势。针对实际工程中不确定性样本信息匮乏、不确定性变量统计特征较难以获得而其界限易知的现状，该项目旨在针对飞行器结构完整性分析与设计问题，建立综合考虑不确定性影响的非概率集合理论体系，具有重要的科学与工程价值。自1996年起，在国家杰出青年基金项目等支持下历经17年研究，取得如下发现：飞行器结构响应界限规律预示的非概率集合演化理论：创建了准确表征载荷与材料分散性对飞行器结构静动力响应范围影响的区间/凸模型分析方法，发现了严酷服役环境下结构力学行为非概率不确定性传播的界限规律，克服了有限试验数据下飞行器结构响应边界难以准确界定的瓶颈。所提出的非概率集合理论凸方法被ASME Fellow、美国NASA的Noore教授在国际著名期刊Computers and Structures综述文章中评价为计算结构技术在二十世纪的最新进展之一。飞行器结构可靠性评价的非概率集合干涉理论：提出了基于应力-强度区间干涉模型的飞行器结构非概率可靠性设计方法，阐明了长寿命、高可靠设计需求下飞行器结构安全性的精细化评价机理，克服了概率可靠性模型对试验样本的依赖及安全系数设计对不确定效应一体估计的弊端。美国著名计算力学专家、ASME Fellow, Adali教授将该成果评价为与凸模型可靠性理论奠基人、欧洲科学院院士Elishakoff教授经典著作齐名的主要论著之一。飞行器结构性能参数试验数据量化的非概率集合包络理论：建立了有限试验数据下结构参数不确定性的超长方体/超椭球量化与集员辨识方法，揭示了小样本条件下表征或辨识航空材料/结构性能的非统计集合量化机制，从根本上解决了贫信息条件下飞行器结构分散性难以可信度量的问题。IEEE-SSCI-CIES主席、洪堡学者、ASCE和ASME会员Beer教授指出：“邱志平等是研究用区间思想揭示复杂结构参数界限规律的典型代表，研究成果具有相当卓越的工程实用性”。已出版专著2部，发表SCI论文65篇。美国、欧洲等6位科学院院士、7位中科院院士、ASCE/ASME/IEEE/AAM等10余位Fellow先后引用并给予高度评价，指出完成人在结构不确定分析和设计的非概率集合理论方面开展了系统、有效的研究工作。20篇主要论著被SCI总引541次，SCI他引387次；8篇代表性论著SCI他引225次，单篇最高SCI他引74次。开发了面向先进飞行器结构不确定性分析和设计软件平台，用于四代战机、高超声速飞行器及歼11B等飞行器结构安全态势评估与精细设计过程，实现某型飞行器机翼盒段的有效减重，取得了历史性突破。