結(jié)構(gòu)可靠度評估及優(yōu)化設(shè)計被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域中,旨在保證機械結(jié)構(gòu)在完成規(guī)定功能的前提下,盡可能地使結(jié)構(gòu)輕量化,并且延長使用壽命。與此同時,載荷、結(jié)構(gòu)尺寸、材料屬性的不確定性和設(shè)計變量相關(guān)性也影響著結(jié)構(gòu)可靠性指標(biāo)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)果,也是不可忽視的因素。Copula函數(shù)作為刻畫變量之間相依機制的工具,幾乎包含了隨機變量所有的相依信息,本文引入Copula函數(shù)使設(shè)計變量之間的相關(guān)關(guān)系描述得更加趨于完善。首先,本文提出一種基于Copula函數(shù)的結(jié)構(gòu)可靠度評估方法,對處理證據(jù)變量間具有相關(guān)性的可靠性問題求解方法進行改進。本方法在已有的求解可靠度區(qū)間方法的基礎(chǔ)上,引入確定性優(yōu)化算法,通過少量迭代求解出焦元區(qū)間上的極值點,再由證據(jù)理論判定方法求得可靠度區(qū)間。數(shù)值算例結(jié)果表明本方法避免了由于步長選擇不當(dāng)引起的誤差,對于極限狀態(tài)函數(shù)為線性、非線性和隱函數(shù)的各種情況,均能得到滿意的計算結(jié)果,并且在確保計算精度的條件下提高了計算效率。其次,本文第二部分提出一種基于閾值因子,并考慮優(yōu)化設(shè)計變量之間尾部相關(guān)關(guān)系的可靠性解耦優(yōu)化方法,旨在提高計算效率的同時,減小在優(yōu)化過程中由獨立性假設(shè)帶來的計算誤差。該方法充分利... 

【文章來源】：沈陽航空航天大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 可靠度評估及優(yōu)化設(shè)計研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第2章 Copula函數(shù)基本理論
    2.1 Sklar定理
    2.2 二維Copula函數(shù)
        2.2.1 二階遞增函數(shù)
        2.2.2 二維Copula函數(shù)定義
        2.2.3 二維Copula函數(shù)的矩不變性
    2.3 多維Copula函數(shù)
        2.3.1 n階遞增函數(shù)
        2.3.2 多維Copula函數(shù)定義
    2.4 多維Copula函數(shù)基本理論
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于Copula函數(shù)及確定優(yōu)化的可靠度評估
    3.1 證據(jù)理論
        3.1.1 基本可信度分配函數(shù)(BPA)
        3.1.2 可信度(Bel)與似真度(Pl)
    3.2 基于Bayesian思想的最優(yōu)Copula函數(shù)選擇方法
    3.3 基于確定性優(yōu)化的可靠度評估方法改進
        3.3.1 Kendall秩相關(guān)系數(shù)?與相關(guān)性參數(shù)?
        3.3.2 確定性優(yōu)化
        3.3.3 基于確定性優(yōu)化的可靠度評估方法
    3.4 本章節(jié)算法流程
    3.5 數(shù)值算例
        3.5.1 算例1:矩型截面梁
        3.5.2 算例2:T型截面梁
        3.5.3 算例3:減速箱
        3.5.4 算例4:十桿桁架
    3.6 本章小結(jié)
第4章 考慮尾部相關(guān)性及閾值因子的解耦優(yōu)化算法
    4.1 尾部相關(guān)性
        4.1.1 尾部相關(guān)性基本理論
        4.1.2 Copula函數(shù)及其尾部相關(guān)性
    4.2 閾值因子概念
    4.3 本章可靠性優(yōu)化方法
        4.3.1 最優(yōu)Copula函數(shù)的選擇
        4.3.2 初始設(shè)計
        4.3.3 可靠性評估
        4.3.4 確定性優(yōu)化
    4.4 最優(yōu)Copula函數(shù)及閾值因子的討論
    4.5 優(yōu)化變量拆解
    4.6 數(shù)值算例
        4.6.1 算例1
        4.6.2 算例2
        4.6.3 算例3
    4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間取得(含錄用)的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種考慮參數(shù)相關(guān)性的可靠性優(yōu)化設(shè)計方法[J]. 王倩蓉,姜潮,方騰.  中國機械工程. 2018(19)
[2]基于證據(jù)理論的結(jié)構(gòu)非概率可靠性拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計[J]. 蘇瑜,唐和生,薛松濤,蘇駿.  中國科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2019(03)
[3]考慮不同失效相關(guān)性的系統(tǒng)可靠性分配方法[J]. 張玉剛,孫杰,喻天翔.  機械工程學(xué)報. 2018(24)
[4]航天器結(jié)構(gòu)可靠性安全系數(shù)設(shè)計方法研究[J]. 李炳蔚,祝學(xué)軍,卜奎晨,龔旻,南宮自軍.  強度與環(huán)境. 2018(04)
[5]基于三維Gumbel Copula函數(shù)的峰量聯(lián)合概率特性分析[J]. 湯靜靜.  人民珠江. 2018(04)
[6]基于可能性理論的測試信息融合及不確定性處理方法與分析[J]. 余學(xué)鋒,于杰,張紅清.  計量學(xué)報. 2018(01)
[7]基于Copula函數(shù)的證據(jù)理論相關(guān)性分析模型及結(jié)構(gòu)可靠性計算方法[J]. 姜潮,張旺,韓旭.  機械工程學(xué)報. 2017(16)
[8]Uncertainty Quantification for Structural Optimal Design Based on Evidence Theory[J]. 胡盛勇,羅軍.  Journal of Shanghai Jiaotong University（Science）. 2015(03)
[9]多源不確定性下基于證據(jù)理論的可靠性分析方法[J]. 孟欣佳,敬石開,劉繼紅,張立香,張賀.  計算機集成制造系統(tǒng). 2015(03)
[10]基于尾部樣本數(shù)據(jù)的尾部相關(guān)性分析[J]. 李述山.  山東大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版). 2014(12)

博士論文
[1]考慮認(rèn)知不確定性的結(jié)構(gòu)可靠性分析方法研究[D]. 白影春.湖南大學(xué) 2013

碩士論文
[1]基于Copula函數(shù)的結(jié)構(gòu)可靠性分析[D]. 張旺.湖南大學(xué) 2015



本文編號：3170226