在工程結構中不確定性因素廣泛存在�？煽啃岳碚撌翘幚磉@些不確定因素的一種重要手段。本文從概率理論和非概率理論兩種不同的理論體系出發(fā),對可靠性分析和優(yōu)化問題進行了深入的探討和研究。研究主要涉及非概率可靠性模型、基于Kriging代理模型主動學習的可靠性優(yōu)化設計方法。為了解決非概率可靠性模型對參數(shù)表征精度不足的問題提出了指數(shù)凸模型。針對可靠性分析及優(yōu)化計算效率過低的問題,提出了效率高且魯棒性強的基于Kriging模型主動學習計算方法。從以下三個方面總結本文的主要工作:（1）本文建立了一種新的實驗數(shù)據(jù)驅動的指數(shù)凸模型,以實現(xiàn)對實驗數(shù)據(jù)的精確逼近,其中降維最小體積法起著建模的關鍵作用。此外,還提出了一種新的放松指數(shù)名義值法,對相應的非概率可靠度指標進行了穩(wěn)健、高效的計算,并基于攝動法導出了靈敏度,以保證其求解效率。通過數(shù)值和實驗研究,與區(qū)間模型和橢球模型相比,驗證了所提出實驗數(shù)據(jù)驅動指數(shù)凸模型的精度和有效性,并證明了所提出的放松指數(shù)名義值法在解決線性和非線性問題方面的魯棒性和效率。（2）本文提出了一種基于Kriging模型的加權主動學習方法用于可靠性分析。首先建立一個基于優(yōu)化理論的加權主動學習函... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 結構可靠性理論研究的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 概率可靠性理論的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 模糊可靠性理論的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 非概率可靠性理論的研究現(xiàn)狀
    1.3 結構可靠性優(yōu)化設計的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要研究思路與內容
第2章 基于實驗數(shù)據(jù)驅動的非概率指數(shù)凸模型
    2.1 引言
        2.1.1 區(qū)間模型
        2.1.2 橢球模型
    2.2 指數(shù)凸模型
        2.2.1 指數(shù)凸模型的數(shù)學定義
        2.2.2 基于指數(shù)凸模型的可靠性指標
        2.2.3 指數(shù)凸模型的參數(shù)的確定
    2.3 指數(shù)凸模型的計算方法和靈敏度分析
        2.3.1 指數(shù)名義值法
        2.3.2 放松指數(shù)名義值法
        2.3.3 利用攝動法對有限元問題進行靈敏度分析
        2.3.4 放松指數(shù)名義值法的過程和流程圖
    2.4 算例與討論
        2.4.1 指數(shù)數(shù)值算例
        2.4.2 屋架算例
        2.4.3 具有高維隨機變量的測地空間桁架穹頂
        2.4.4 矩形懸臂板
    2.5 本章小結
第3章 加權主動學習的可靠性評估方法
    3.1 引言
    3.2 Kriging模型概述
    3.3 主動學習方法
        3.3.1 預測可行性函數(shù)
        3.3.2 主動學習函數(shù)
    3.4 加權主動學習可靠性方法
        3.4.1 加權主動學習方法
        3.4.2 基于系統(tǒng)可靠性分析的加權主動學習方法
        3.4.3 收斂性判別標準
    3.5 算例與討論
        3.5.1 數(shù)值算例
        3.5.2 非線性振蕩器算例
        3.5.3 高維算例
        3.5.4 懸臂梁實例
    3.6 本章小結
第4章 基于Kriging模型和加速混沌單循環(huán)混合法的可靠性優(yōu)化設計主動學習方法
    4.1 引言
    4.2 可靠性優(yōu)化設計計算方法
        4.2.1 功能梯度法
        4.2.2 單循環(huán)方法
        4.2.3 混沌單循環(huán)法
        4.2.4 改進的混沌控制法
    4.3 混沌反饋控制最可能學習方法
        4.3.1 最可能學習方法
        4.3.2 混沌反饋控制方法
        4.3.3 搜索最可能失效點的計算過程
    4.4 數(shù)值實例
        4.4.1 含有兩個最可能失效點的非線性功能函數(shù)
        4.4.2 高維實例
    4.5 基于K riging模型和加速混沌單循環(huán)混合法在可靠性優(yōu)化設計中的應用
        4.5.1 系統(tǒng)最可能學習方法
        4.5.2 加速混沌單循環(huán)方法
        4.5.3 可靠性優(yōu)化設計的數(shù)值實現(xiàn)
    4.6 可靠性優(yōu)化數(shù)值算例
        4.6.1 高非線性功能函數(shù)可靠性優(yōu)化設計示例
        4.6.2 焊接梁的可靠性優(yōu)化設計示例
        4.6.3 塔式起重機的可靠性優(yōu)化設計示例
        4.6.4 開孔加筋板的可靠性優(yōu)化設計示例
    4.7 本章小結
第5章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 研究展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間的學術活動及成果情況


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于模糊因子法的模糊桁架結構動力特性分析[J]. 馬娟,陳建軍,高偉,黃平.  振動與沖擊. 2005(03)
[4]基于能度可靠性的結構優(yōu)化設計方法[J]. 郭書祥,呂震宙,張陵.  計算力學學報. 2004(01)
[5]基于可能性理論的結構模糊可靠性方法[J]. 郭書祥,呂震宙,馮立富.  計算力學學報. 2002(01)
[6]模糊結構有限元分析的一種新方法[J]. 雷震宇,陳虬.  工程力學. 2001(06)
[7]結構可靠性問題研究的若干進展[J]. 呂震宙,馮蘊雯.  力學進展. 2000(01)
[8]有界不確定參數(shù)結構位移范圍的區(qū)間攝動法[J]. 邱志平,顧元憲.  應用力學學報. 1999(01)



本文編號：3161693