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相似文献
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1.
提出了一种基于小波阈值密度估计的结构可靠性分析高效自适应重要抽样方法.该方法利用非线性小波收缩方法对结构失效域样本进行密度估计,并以此作为重要抽样密度进行可靠性分析.与传统基于核密度估计的重要抽样方法比,由于非线性小波阈值密度估计具有较好局部适应性和最优收敛速度,且克服了核密度估计中计算精度严重依赖于参数选择的缺陷,因此以较少的预抽样样本就能获得与传统方法相当的精度,有效提高计算效率.数值算例表明所提方法对工程中常遇到的多设计点及噪音功能函数可靠性问题具有良好适应性.  相似文献   

2.
基于子集模拟和重要抽样的可靠性灵敏度分析方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对工程实际中大量存在的小失效概率问题,提出了基于子集模拟和重要抽样的可靠性灵敏 度分析方法. 在子集模拟重要抽样可靠性分析方法中,通过引入合理的中间失效事件,将小 的失效概率表达为一系列较大的条件失效概率的乘积,而较大的条件失效概率则可通过构造 中间失效事件的重要抽样密度函数来高效求解. 基于子集模拟重要抽样可靠性分析的思想, 论文将可靠性灵敏度转化为条件失效概率对基本变量分布参数的偏导数形式,推导了基于子 集模拟和重要抽样的可靠性灵敏度估计值及估计值方差的计算公式,并采用算例对所提方法 进行了验证. 算例结果表明所提方法具有较高的计算精度和效率,并且适用单个和多个失效 模式系统.  相似文献   

3.
提出了一种基于小波阈值密度估计的结构可靠性分析高效自适应重要抽样方法.该方法利用非线性小波收缩方法对结构失效域样本进行密度估计,并以此作为重要抽样密度进行可靠性分析.与传统基于核密度估计的重要抽样方法比,由于非线性小波阈值密度估计具有较好局部适应性和最优收敛速度,且克服了核密度估计中计算精度严重依赖于参数选择的缺陷,因此以较少的预抽样样本就能获得与传统方法相当的精度,有效提高计算效率.数值算例表明所提方法对工程中常遇到的多设计点及噪音功能函数可靠性问题具有良好适应性.  相似文献   

4.
结构可靠度模拟的方向重要抽样法   总被引:8,自引:0,他引:8  
方向抽样法是结构可靠度Monte—Carlo模拟的方法之一。同其他的抽样方法一样,为提高抽样效率,需进行重要抽样。本文提出一种新的方向重要抽样法,该方法通过构造以验算点为球心的椭球,将以验算点为抽样中心的方向矢量变换为以原坐标系原点为中心的方向矢量,进而建立重要方向抽样的失效概率估计公式。在这种方法中,所构造的椭球半轴的长度为待定参数。分析表明,对于实际结构中的非闭合型极限状态方程,理论上应使与极限状态曲面正交的半轴的长度大于由一次二阶矩方法计算的可靠指标,本文建议取可靠指标值的1.1—1.2倍,其余半轴的长度可通过优化确定,本文采用了边模拟边优化的方法。算例分析表明,本文方法可以大大提高模拟的效率和精度,在随机变量数目较多时效果更为明显。  相似文献   

5.
在分析了目前常用的重要抽样方法之后,针对它们选择重要抽样函数的方法较复杂的缺点,提出了两种改进的方法。算例表明,这两种方法不仅方法较简单,而且计算效率较高。  相似文献   

6.
弹性连杆机构广义刚度可靠性分析的数值模拟法   总被引:3,自引:0,他引:3  
首先对响应面法进行了改进并应用于弹性连杆机构刚度可靠性分析,以迭代的格式和选择最优插值点的响应面法确定弹性连杆机构刚度可靠性分析的极限状态函数,编制了相应的有限元程序。然后在考虑安全、失效状态模糊性的基础上建立了弹性连杆机构的广义可靠性分析模型;提出了以重要抽样法与描述性抽样法相结合来求解弹性连杆机构广义失效概率的方法,此方法可以大量减少抽样时间,并且可以大大提高抽样效率,从而加快结果的收敛速度。  相似文献   

7.
提出了一种基于自适应Metropolis算法和快速高斯变换技术的结构可靠性分析高效自适应重要抽样方法。该方法首先利用自适应Metropolis算法高效生成结构失效域样本,然后运用自适应宽核密度估计方法构造重要抽样密度函数,最后采用快速高斯变换加速重要抽样过程中核函数的计算。自适应Metropolis算法能够在相同计算量条件下提供更多结构失效域信息从而改善计算精度,即为求得给定精度问题的解,可有效减少样本生成过程中的结构分析次数,从而提高方法的计算效率;快速高斯变换大幅降低核密度估计的计算复杂度从而大幅缩减重要抽样的计算耗时。通过数值算例可以看出本文方法具有较高的计算精度和效率。  相似文献   

8.
结构动力可靠度的重要抽样法   总被引:9,自引:1,他引:8  
重要抽样法是蒙特卡洛数值模拟方法中的一种重要的方差缩减技术,目前重要抽样法在工程结构可靠度计算中的应用主要集中于静力问题。本文分析了动力可靠度蒙特卡洛方法的特点,提出了在结构动力可靠度问题中应用重要抽样法的方法,并针对白噪声荷载,给出了选择重要抽样函数的方法和重要抽样函数的具体表达式。理论和数值分析表明,本文所提出的重要抽样法应用于结构动力可靠度计算是可行的。  相似文献   

9.
多模式自适应重要抽样法及其应用   总被引:3,自引:1,他引:2  
吕震宙  刘成立  傅霖 《力学学报》2006,38(5):705-711
针对多模式的可靠性分析,研究了其失效概率计算的自适应重要抽样法,该方法用模拟退火 算法来自动调整每个失效模式的重要抽样函数,使其逐渐趋近于估计方差最小的重要抽样 函数. 对于多个模式系统失效概率的计算,采用混合加权自适应重要抽样的方法, 反映了每个 失效模式对系统失效概率的贡献;对于系统失效模式所含基本变量不全相同的情况,提出了 扩展自适应重要抽样法, 来统一所有失效模式中的基本变量,从而使得混合自适应 重要抽样, 可以方便地求解变量不全相同时的系统失效概率. 对估计值方差和变异系数的计算公 式进行了推导. 验证算例结果, 充分说明方法的合理性与可行性.  相似文献   

10.
董聪 《计算力学学报》2001,18(3):277-283
本文以统一的概率型有限自动机(Probabilistic Finite Automata,PFA)模型为基础,通过将人工神经网络,全局分枝一约界算法和自适应重要抽样算法相结合,建立了随机DEDS可靠性分析和预测的统一模型体系,对该体系的普适性和有效性进行了系统的证。  相似文献   

11.
A Stepped circular pin-fin array is formulated numerically and optimized with Kriging metamodeling technique to enhance heat transfer performance. The problem is defined by two non-dimensional geometric design variables composed of height of the channel, height of smaller diameter part of the pin-fins, and smaller diameter of the pin-fins, to maximize heat transfer rate compromising with friction loss. Ten designs generated by Latin hypercube sampling were evaluated by three-dimensional Reynolds-averaged Navier–Stokes solver and the evaluated objectives were used to construct the surrogate model. The predictions of objective function by Kriging model at optimum point show reasonable accuracy in comparison with the values calculated by RANS analysis. Optimum shape of pin-fins strongly depends on the weighting factor which measures importance of the friction loss term in the objective function. The thermal performances are much higher than that of the straight pin-fin at sampling optimum points with different weighting factors.  相似文献   

12.
李刚  姜龙  赵刚 《计算力学学报》2021,38(4):531-537
针对随机-区间混合可靠性分析中复杂功能函数的高非线性和多设计点问题,本文提出了一种结合主动学习Kriging模型与序列重要抽样方法的混合可靠性分析方法.在序列重要采样方法中采用高斯混合分布作为提议分布进行逐级采样,逐步逼近最优重要抽样函数的采样样本;结合序列重要抽样方法的特点,提出了主动学习Kriging模型的两步学习方案,保证算法精度的前提下显著提高了效率.通过数值算例将本文方法与已有的混合可靠性分析方法对比,验证本文方法的准确性和高效性.  相似文献   

13.
在计算结构体系失效概率时,基于Monte-Carlo数值模拟的重要抽样技术已被实践证明是一种非常有效的方法。重要抽样法中估计量的方差是影响收敛速度和计算精度的重要指标,因此重要抽样法的方差分析是非常必要的。对于单模式而言,其方差分析比较容易。对于多模式情况,其方差分析有一定的困难。这有可能影响重要抽样法在多模式结构体系失效概率计算中的应用。本文详细推导了几种常见重要抽样法的方差计算公式。然后用方差分析的概念,阐明了多模式重要抽样法应用中的一些问题。  相似文献   

14.
戴鸿哲  赵威  王伟 《力学学报》2011,43(6):1133-1140
提出了一种基于自适应Metropolis算法和快速高斯变换技术的结构可靠性 分析高效自适应重要抽样方法. 该方法首先利用自适应Metropolis算法高效生成结构失效域 样本, 然后运用自适应宽核密度估计方法构造重要抽样密度函数, 最后采用快速高斯变换加 速重要抽样过程中核函数的计算. 与传统方法相比, 自适应Metropolis算法能够在相同计算 量下提供更多结构失效域信息从而改善计算精度, 即为求得给定精度问题的解, 可有效减少 样本生成过程中的结构分析次数, 提高方法的计算效率; 快速高斯(Gauss)变换大幅降低核密度估计 的计算复杂度从而大幅缩减重要抽样的计算耗时. 通过数值算例可以看出该方法具有较高 的计算精度和效率.  相似文献   

15.
截断正态分布情况下失效概率计算的截断重要抽样法   总被引:1,自引:1,他引:0  
截断重要抽样法是在传统的重要抽样方法的基础上,引入截断抽样函数来计算结构的失效概率,本文运用此方法来解决工程中普遍存在的截断分布问题。首先将截断分布情况下的可靠性模型转化为非截断分布情况下的多模式并联系统的可靠性模型,然后采用截断重要抽样法求解,推导了截断分布可靠性估计值的方差分析公式。文中给出的算例结果表明:截断重要抽样法适用于截断分布的可靠性分析,且在相同的计算精度下,截断重要抽样法比传统的重要抽样法效率要高。  相似文献   

16.
壁湍流相干结构的辨识   总被引:7,自引:2,他引:5  
姜楠  舒玮 《实验力学》1996,11(4):494-500
本文评价了辨识湍流边界层近壁区域相干结构的条件采样法、自相关函数法、数字滤波法和子波分析法。结果表明:条件采样方法对门限值和平均窗宽等检测参数具有较强的依赖性,可以通过调整这些参数来选择最佳的参数值使得相干结构的误判概率达到最小。自相关函数法不需要任何参数就能够得出确定的结论,因此是一种比较客观的方法。但是,这种方法只能从统计上确定平均猝发周期,并不能实时地辨识相干结构。数字滤波法能够将湍流脉动信号分解为大尺度涡和近似各向同性的小尺度涡两部分,但是如何去掉大尺度信号中的非相干部分是仍然需要解决的问题。子波分析是分解湍流信号辨识湍流相干结构的有效手段,它能够将湍流信号在时域空间和频域空间进行双局部化分解,用能量最大准则确定相干结构对应的时间尺度参数,用子波逆变换提取相干结构对应的速度信号波形  相似文献   

17.
岩石结构面的表面形态特征研究   总被引:6,自引:0,他引:6  
夏才初 《力学学报》1996,4(3):71-78
本文用理论分析和数值模拟方法对具有不同粗糙度和起伏度的岩石结构面的形态特征作了定量研究, 着重研究了结构面表面形态参数与基本形态特征参数的关系, 并研究了它们的采样效应。得到了一系列在建立表面形态参数与物理量相互关系时对合理选用表面形态参数有重要意义的结果, 并可为选取合理的采样间隔和最小采样长度提供依据。  相似文献   

18.
管网系统抗震优化设计的正交枚举法   总被引:1,自引:0,他引:1  
在管网系统总投资限额条件下,以系统抗震可靠度最大为优化目标,进行管网系统的抗震优化设计。根据管网系统的功能要求,设计特点及单元重要性分析,将系统优化变量转化为较少的离散变量,并利用正交枚举法进行简化计算,从而避免了大规模非线性规划求解的困难。  相似文献   

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