基于Kriging代理模型的可靠度高精度算法研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-02 07:52
伴隨著可靠度基本理論的研究與發(fā)展,眾多計(jì)算方法在可靠性分析中得到應(yīng)用。但是在分析實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的可靠度時(shí),功能函數(shù)一般是復(fù)雜的非線性程度較高的隱式函數(shù),給常用的一次二階矩法(First-order Second-moment method-FOSM)等基于函數(shù)梯度信息的可靠性分析方法帶來(lái)效率低、精度差等困難;诠こ探Y(jié)構(gòu)有限元軟件和計(jì)算機(jī)隨機(jī)數(shù)生成,計(jì)算工程結(jié)構(gòu)可靠度的蒙特卡羅法(Monte Carlo Simulation-MCS)得到重要運(yùn)用。但由于隨機(jī)模擬次數(shù)多,計(jì)算成本大,蒙特卡羅法計(jì)算結(jié)構(gòu)可靠度也有很大的局限性。針對(duì)這一問(wèn)題,可以使用代理模型代替原隱式功能函數(shù)進(jìn)行可靠性分析以提高計(jì)算效率,并保證較高精度。本文的主要研究?jī)?nèi)容可以概括為以下幾點(diǎn):1.介紹了可靠性分析的常用方法,如一次二階矩法、蒙特卡羅法和代理模型法。其中在代理模型法中,Kriging法比傳統(tǒng)的響應(yīng)面方法精度好、效率高,本文主要基于Kriging法開(kāi)展研究工作。在尋找Kriging模型的最優(yōu)相關(guān)參數(shù)時(shí),引入粒子群優(yōu)化算法(Particle Swarm Optimization-PSO),避免了相關(guān)參數(shù)陷入局部最優(yōu),提...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景
1.2 結(jié)構(gòu)可靠度基本理論
1.3 代理模型研究現(xiàn)狀
1.4 本論文主要的研究?jī)?nèi)容
2 結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算方法
2.1 引言
2.2 結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算的基本方法
2.2.1 一次二階矩法
2.2.2 蒙特卡羅法
2.3 代理模型法
2.3.1 基本原理
2.3.2 常用代理模型
2.3.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法
2.4 本章小結(jié)
3 基于Kriging代理模型的工程結(jié)構(gòu)可靠性分析
3.1 引言
3.2 Kriging方法
3.2.1 基本理論
3.2.2 樣本累積
3.2.3 計(jì)算過(guò)程及流程圖
3.3 算例驗(yàn)證
3.4 本章小結(jié)
4 考慮多驗(yàn)算點(diǎn)的復(fù)雜問(wèn)題可靠性分析
4.1 引言
4.2 基本理論
4.2.1 一次二階矩方法的缺點(diǎn)
4.2.2 考慮多驗(yàn)算點(diǎn)的改進(jìn)PSO-Kriging可靠性分析方法
4.3 算例驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于概率支持向量機(jī)的可靠性分析與設(shè)計(jì)方法[J]. 趙安龍,李洪雙. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[2]基于主動(dòng)學(xué)習(xí)Kriging模型和子集模擬的可靠度分析[J]. 黃曉旭,陳建橋. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[3]混合Kriging代理模型的高維參數(shù)估計(jì)優(yōu)化算法[J]. 王紅,王希誠(chéng),李克秋. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[4]樣本重復(fù)使用失效響應(yīng)曲線分析結(jié)構(gòu)可靠度方法[J]. 馮歡歡,蔣向華. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2013(10)
[5]空心風(fēng)扇葉片結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及程序?qū)崿F(xiàn)[J]. 楊劍秋,王延榮. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2012(01)
[6]粒子群優(yōu)化的Kriging近似模型及其在可靠性分析中的應(yīng)用[J]. 陳志英,任遠(yuǎn),白廣忱,高陽(yáng). 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2011(07)
[7]結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算方法綜述[J]. 韋柳梅,陸勇,于淼,張翼. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(S1)
[8]改進(jìn)的響應(yīng)面法及其在可靠度分析中的應(yīng)用[J]. 譚曉慧,王建國(guó),劉新榮. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2005(S2)
[9]二階二次矩可靠性指標(biāo)[J]. 趙維濤,安偉光,嚴(yán)心池. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(02)
[10]一種與結(jié)構(gòu)可靠度分析幾何法相結(jié)合的響應(yīng)面方法[J]. 佟曉利,趙國(guó)藩. 土木工程學(xué)報(bào). 1997(04)
博士論文
[1]基于kriging代理模型的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及其在注塑成型中的應(yīng)用[D]. 高月華.大連理工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]懸索橋主塔結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析和可靠性研究[D]. 何金.江南大學(xué) 2008
本文編號(hào):3563793
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景
1.2 結(jié)構(gòu)可靠度基本理論
1.3 代理模型研究現(xiàn)狀
1.4 本論文主要的研究?jī)?nèi)容
2 結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算方法
2.1 引言
2.2 結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算的基本方法
2.2.1 一次二階矩法
2.2.2 蒙特卡羅法
2.3 代理模型法
2.3.1 基本原理
2.3.2 常用代理模型
2.3.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法
2.4 本章小結(jié)
3 基于Kriging代理模型的工程結(jié)構(gòu)可靠性分析
3.1 引言
3.2 Kriging方法
3.2.1 基本理論
3.2.2 樣本累積
3.2.3 計(jì)算過(guò)程及流程圖
3.3 算例驗(yàn)證
3.4 本章小結(jié)
4 考慮多驗(yàn)算點(diǎn)的復(fù)雜問(wèn)題可靠性分析
4.1 引言
4.2 基本理論
4.2.1 一次二階矩方法的缺點(diǎn)
4.2.2 考慮多驗(yàn)算點(diǎn)的改進(jìn)PSO-Kriging可靠性分析方法
4.3 算例驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于概率支持向量機(jī)的可靠性分析與設(shè)計(jì)方法[J]. 趙安龍,李洪雙. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[2]基于主動(dòng)學(xué)習(xí)Kriging模型和子集模擬的可靠度分析[J]. 黃曉旭,陳建橋. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[3]混合Kriging代理模型的高維參數(shù)估計(jì)優(yōu)化算法[J]. 王紅,王希誠(chéng),李克秋. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[4]樣本重復(fù)使用失效響應(yīng)曲線分析結(jié)構(gòu)可靠度方法[J]. 馮歡歡,蔣向華. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2013(10)
[5]空心風(fēng)扇葉片結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及程序?qū)崿F(xiàn)[J]. 楊劍秋,王延榮. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2012(01)
[6]粒子群優(yōu)化的Kriging近似模型及其在可靠性分析中的應(yīng)用[J]. 陳志英,任遠(yuǎn),白廣忱,高陽(yáng). 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2011(07)
[7]結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算方法綜述[J]. 韋柳梅,陸勇,于淼,張翼. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(S1)
[8]改進(jìn)的響應(yīng)面法及其在可靠度分析中的應(yīng)用[J]. 譚曉慧,王建國(guó),劉新榮. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2005(S2)
[9]二階二次矩可靠性指標(biāo)[J]. 趙維濤,安偉光,嚴(yán)心池. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(02)
[10]一種與結(jié)構(gòu)可靠度分析幾何法相結(jié)合的響應(yīng)面方法[J]. 佟曉利,趙國(guó)藩. 土木工程學(xué)報(bào). 1997(04)
博士論文
[1]基于kriging代理模型的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及其在注塑成型中的應(yīng)用[D]. 高月華.大連理工大學(xué) 2009
碩士論文
[1]懸索橋主塔結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析和可靠性研究[D]. 何金.江南大學(xué) 2008
本文編號(hào):3563793
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