模糊不確定性結(jié)構(gòu)的可靠性與靈敏度分析研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-01 08:11
傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可靠性和靈敏度分析均以概率理論為基礎(chǔ),航空航天飛機(jī)器結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)成、材料性能和外部載荷的概率密度函數(shù)需要大量的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì),但由于實(shí)際工程的成本限制,概率密度函數(shù)難以準(zhǔn)確獲得。針對(duì)傳統(tǒng)的隨機(jī)可靠性方法和靈敏度在缺乏統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)存在的局限性,本文在已有的研究基礎(chǔ)上,主要對(duì)模糊不確定性條件下結(jié)構(gòu)時(shí)變可靠性理論、滿足失效可能度要求的安全壽命分析模型、基于Kriging代理模型求解安全壽命的高效算法和基于模糊Hausdorff距離的多輸出全局靈敏度方法進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)為了度量模糊不確定性條件下給定時(shí)間區(qū)間內(nèi)結(jié)構(gòu)的安全程度,提出了基于能度可靠性理論的時(shí)變失效可能度的概念。當(dāng)定義結(jié)構(gòu)的功能函數(shù)小于零為失效時(shí),結(jié)構(gòu)的時(shí)變失效可能度的定義為:模糊輸入變量條件下結(jié)構(gòu)功能函數(shù)在指定時(shí)間區(qū)間內(nèi)小于零的可能度。當(dāng)功能函數(shù)隸屬度大于時(shí)變失效可能度時(shí),結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在指定時(shí)間區(qū)間內(nèi)是不會(huì)失效的,由此可見(jiàn),所定義的時(shí)變失效可能度能夠合理地反映模糊不確定性條件下結(jié)構(gòu)的安全程度。為了計(jì)算所定義的時(shí)變失效可能度,文中首先提出了雙重循環(huán)嵌套優(yōu)化算法,由于雙重循環(huán)嵌套優(yōu)化算法對(duì)于工程問(wèn)題來(lái)說(shuō)計(jì)算...
【文章來(lái)源】:西北工業(yè)大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:132 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2.3雙重循環(huán)優(yōu)化算法求解時(shí)變失效可能度流程圖
西北工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文為 ( 1,2,... )i i m下優(yōu)化求解功能函數(shù)在 [ , ]s et t t下的極小值下限時(shí)的,與雙循環(huán)嵌套優(yōu)化算法的計(jì)算量( )1 1( 1,2,..., , 1,2,..., iiimmjopt i ii jn i m j m 算法的效率將大大提高。
2.2 結(jié)果表明單循環(huán)優(yōu)化算法計(jì)算的時(shí)變失效可能度和較好,證明本章節(jié)提出的單循環(huán)優(yōu)化算法的準(zhǔn)確性。為重循環(huán)優(yōu)化算法估計(jì)的時(shí)變失效可能度f(wàn)t[0,3] 隨時(shí)間區(qū)離散個(gè)數(shù)im 變化過(guò)程見(jiàn)圖 2.7,單循環(huán)優(yōu)化算法估計(jì)的平的離散個(gè)數(shù)m 變化過(guò)程見(jiàn)圖 2.8。算例的時(shí)變失效可能度( m 20and 6im for DLOM, m te] DLOM S.4] 0 .8] 0.3388 0.2] 0.5727 0.6] 0.7121 0.0] 0.7135 0.8] 0.7139 0
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于裂紋尖端張開(kāi)角含軸向穿透裂紋X80管道極限壓力預(yù)測(cè)[J]. 曹宇光,甄瑩,賀婭婭,張士華,孫永泰,衣海嬌,劉帆. 中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[2]模糊分布參數(shù)的全局靈敏度分析新方法[J]. 陳超,呂震宙. 工程力學(xué). 2016(02)
[3]基于失效概率的矩獨(dú)立重要性測(cè)度的高效算法[J]. 張磊剛,呂震宙,陳軍. 航空學(xué)報(bào). 2014(08)
[4]Importance measure system of fuzzy and random input variables and its solution by point estimates[J]. LI LuYi , LU ZhenZhou & LI Wei School of Aeronautics, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China. Science China(Technological Sciences). 2011(08)
[5]隱式極限狀態(tài)方程的非概率可靠性分析[J]. 馬超,呂震宙. 機(jī)械強(qiáng)度. 2009(01)
[6]高維小失效概率下的改進(jìn)線抽樣方法[J]. 宋述芳,呂震宙. 航空學(xué)報(bào). 2007(03)
[7]重要抽樣法誤差的計(jì)算分析[J]. 呂震宙,馮元生. 機(jī)械強(qiáng)度. 1995(01)
博士論文
[1]復(fù)雜結(jié)構(gòu)可靠性分析及設(shè)計(jì)研究[D]. 劉成立.西北工業(yè)大學(xué) 2006
[2]非隨機(jī)不確定結(jié)構(gòu)的可靠性方法和優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 郭書(shū)祥.西北工業(yè)大學(xué) 2002
碩士論文
[1]Hausdorff距離的計(jì)算原理及其在二維匹配中的應(yīng)用[D]. 曹京京.大連理工大學(xué) 2013
本文編號(hào):3561970
【文章來(lái)源】:西北工業(yè)大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:132 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖2.3雙重循環(huán)優(yōu)化算法求解時(shí)變失效可能度流程圖
西北工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文為 ( 1,2,... )i i m下優(yōu)化求解功能函數(shù)在 [ , ]s et t t下的極小值下限時(shí)的,與雙循環(huán)嵌套優(yōu)化算法的計(jì)算量( )1 1( 1,2,..., , 1,2,..., iiimmjopt i ii jn i m j m 算法的效率將大大提高。
2.2 結(jié)果表明單循環(huán)優(yōu)化算法計(jì)算的時(shí)變失效可能度和較好,證明本章節(jié)提出的單循環(huán)優(yōu)化算法的準(zhǔn)確性。為重循環(huán)優(yōu)化算法估計(jì)的時(shí)變失效可能度f(wàn)t[0,3] 隨時(shí)間區(qū)離散個(gè)數(shù)im 變化過(guò)程見(jiàn)圖 2.7,單循環(huán)優(yōu)化算法估計(jì)的平的離散個(gè)數(shù)m 變化過(guò)程見(jiàn)圖 2.8。算例的時(shí)變失效可能度( m 20and 6im for DLOM, m te] DLOM S.4] 0 .8] 0.3388 0.2] 0.5727 0.6] 0.7121 0.0] 0.7135 0.8] 0.7139 0
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于裂紋尖端張開(kāi)角含軸向穿透裂紋X80管道極限壓力預(yù)測(cè)[J]. 曹宇光,甄瑩,賀婭婭,張士華,孫永泰,衣海嬌,劉帆. 中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[2]模糊分布參數(shù)的全局靈敏度分析新方法[J]. 陳超,呂震宙. 工程力學(xué). 2016(02)
[3]基于失效概率的矩獨(dú)立重要性測(cè)度的高效算法[J]. 張磊剛,呂震宙,陳軍. 航空學(xué)報(bào). 2014(08)
[4]Importance measure system of fuzzy and random input variables and its solution by point estimates[J]. LI LuYi , LU ZhenZhou & LI Wei School of Aeronautics, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China. Science China(Technological Sciences). 2011(08)
[5]隱式極限狀態(tài)方程的非概率可靠性分析[J]. 馬超,呂震宙. 機(jī)械強(qiáng)度. 2009(01)
[6]高維小失效概率下的改進(jìn)線抽樣方法[J]. 宋述芳,呂震宙. 航空學(xué)報(bào). 2007(03)
[7]重要抽樣法誤差的計(jì)算分析[J]. 呂震宙,馮元生. 機(jī)械強(qiáng)度. 1995(01)
博士論文
[1]復(fù)雜結(jié)構(gòu)可靠性分析及設(shè)計(jì)研究[D]. 劉成立.西北工業(yè)大學(xué) 2006
[2]非隨機(jī)不確定結(jié)構(gòu)的可靠性方法和優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 郭書(shū)祥.西北工業(yè)大學(xué) 2002
碩士論文
[1]Hausdorff距離的計(jì)算原理及其在二維匹配中的應(yīng)用[D]. 曹京京.大連理工大學(xué) 2013
本文編號(hào):3561970
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