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相似文献
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1.
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   

2.
一种基于混合遗传算法优化的截断重要抽样法   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对并联系统失效概率的计算,提出一种基于混合遗传算法的截断重要抽样法.所提算法中,基于十进制编码的混合遗传算法被用来寻找并联系统最可能失效点x*和系统近似可靠度指标β.以β为半径建立以坐标原点为球心的截球,并以x*为抽样中心构造重要抽样概率密度函数,从而建立针对并联系统可靠性分析的β球截断重要抽样法.通过算例分析,比较了几种不同并联系统失效概率计算的方法,结果表明本文方法比连续顺序近似法、一次二阶矩法具有更高的计算精度,比蒙特卡洛法具有更快的收敛速度,尤其是针对小失效概率问题;与β球截断抽样法和重要抽样法相比,计算效率也进一步提高.  相似文献   

3.
采用重要抽样法的结构动力可靠度计算   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
首次对比分析了结构动力可靠度计算的三种重要抽样法,并对部分方法进行了补充修正.单元失效域法补充了依据随机教决定抽样区间的产生方法,根据单元失效域的条件概率和权重系数给出重要抽样密度函教.方差放大系数法直接通过激励过程的特性给出重要抽样密度函数的具体表达式.功率谱法的重要抽样密度函数仅为激励幅值的函数,根据结构反应的功率谱密度增大激励幅值的方差,建议幅值样本值的联合概率密度函数可表示为幅值样本值分量的概率密度函数的连乘形式.结果表明:对于线性体系三种方法的计算效率均比Monte-Carlo法有显著提高,而单元失效域法的计算效率又比另两种方法高.  相似文献   

4.
贾少澎  吕震宙 《力学季刊》1998,19(2):170-178
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。这有可能影响同样法在我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产法的方差计算公式,然后用方差分析的  相似文献   

5.
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   

6.
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   

7.
结构可靠度分析的响应面法及其Matlab实现   总被引:25,自引:0,他引:25  
对功能函数不能明确表达的问题进行可靠度分析,常采用响应面法。其中以求得验算点为目的迭代的二次多项式序列响应面法应用较为广泛,本文给出了该方法的Mattab源程序。提出了基于Mattab的插值响应面法和BP神经网络响应面法,介绍了其在Mattab环境下的实现方法,并进行了三种方法的对比分析。Mattab语言基本元素是矩阵,提供了各种矩阵的运算和操作,其中包含结构可靠度计算中常用的各种数值计算方法工具箱。采用Mattab语言构造响应面函数,进行结构可靠度计算,可充分发挥其矩阵运算功能及各种工具箱的作用,使编程效率大大提高,且语法简便,易于掌握。Mattab语言在可靠度计算中的应用,会对结构可靠性理论的推广使用起到积极推进作用。  相似文献   

8.
结构可靠度分析中的最小方差抽样   总被引:3,自引:0,他引:3  
贡金鑫  赵国藩 《力学季刊》1996,17(3):245-252
重要抽样技术是结构可靠度分析活跃的发展方向之一。本文研究了以抽样方差最小为条件的重要抽样问题,给出了正态抽样分布函数有关参数的计算公式,分析和实际模拟表明,在以正态分布进行了抽样的前提下,应用优化的参数,可使抽样效率进一步提高。  相似文献   

9.
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   

10.
进行复杂结构可靠度分析时,由于涉及隐式功能函数和耗时的数值计算,减少结构模型的调用次数在提高分析效率方面显得尤为重要。为此,本文基于贝叶斯支持向量回归机,提出了一种高效的自适应可靠度分析方法。该方法利用贝叶斯支持向量机提供的概率估计信息(均值和方差)构建学习函数,同时通过引入样本间的距离测度防止选取与现有样本过于临近的冗余点,进而能快速有效地选取极限状态曲面附近具有代表性的样本点,以提高代理模型的构建速度和预测精度。此外,在学习过程中引入了有效抽样域策略,有针对性地选取对失效概率估计误差贡献大的点,从而进一步提升结构可靠度分析的计算效率。最后,通过数值算例验证了本文方法对结构可靠度分析的适用性和有效性。  相似文献   

11.
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   

12.
针对非线性极限状态方程,发展了两种基本随机变量为非正态情况下的可靠性敏度分析方法:基于改进一次二阶矩的近似解析法和基于Monte-Carlo的数字模拟法.近似解析法中非正态变量首先被等价变换为正态变量,然后用正态变量的敏度分析法和隐函数求导法则来得到失效概率对非正态变量分布参数的灵敏度,求解敏度的数字模拟法是从计算失效概率的所有样本点中选取合适的抽样点,利用回归分析和隐函数求导法则来求取可靠性灵敏度的.所提方法被用于非线性蠕变疲劳失效模式的可靠性灵敏度分析,近似解析法和数字模拟法结果的一致说明了所提方法的合理可行.蠕变疲劳失效的可靠性灵敏度随参数的变化趋势分析为工程设计提供了有益指导.  相似文献   

13.
基于Monte-Carlo方法的结构系统可靠度计算及敏度分析   总被引:3,自引:3,他引:0  
基于可靠性分析理论,将结构失效概率对随机变量均值的敏度表示成失效概率与正则化随机变量在失效域上期望的乘积,并利用敏度分析的结果给出了结构线性等效安全余量的表达式.通过等概率转换,使得该方法可以应用于服从任意分布的随机变量.该方法在给出失效概率的同时,能够给出失效概率对随机变量均值的敏度,而无需重新对结构进行计算,提高了...  相似文献   

14.
结合鞍点概率分布估计和传统线抽样方法的优点,提出了非正态变量可靠性分析的鞍点线抽样方法.传统的线抽样方法对非正态变量可靠性问题进行分析时需将非正态变量等价转换为标准正态变量,这种非线性转换将增加响应功能函数的非线性程度,进而加大了转换后响应函数失效概率估计的难度.所提鞍点线抽样方法则无需将非正态变量转化为标准正态变量,它利用鞍点概率分布估计方法可以直接估计非正态变量空间中线性响应函数概率分布的特点,并利用线抽样方法可以将非线性功能函数的失效概率转化为一系列线性功能函数失效概率平均值进行估计的优点,实现了非正态变量空间非线性功能函数失效概率的高精度估计.鞍点线抽样方法使用前需将变量进行标准化变换,这种变换是线性的,通过对变量的标准化变换可以消除变量的量纲,从而使得标准化变量空间概率分布更具规律性.理论推导可以证明:鞍点线抽样方法在基本变量服从正态分布时将退化为传统的线抽样方法.算例验证结果表明:针对非线性功能函数的可靠性问题,鞍点线抽样方法比传统的直接鞍点估计具有更高的精度,比直接Monte Carlo模拟有更高的效率.  相似文献   

15.
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   

16.
随机过程激励下随机结构系统可靠度分析的一种方法   总被引:2,自引:0,他引:2  
提出了随机过程荷载激励下,具有随机参数的结构系统可靠度分析的一种方法,该方法基于首次超越破坏机制,分析随机过程荷载激励下,结构参数(随机变量)取某一确定向量时的条件失效概率,采用Monte Carlo技术模拟结构参数的随机性,由条件失效概率给出随机结构的无条件失效概率,最后对中方法和程序作了检验,并进行了实际计算。  相似文献   

17.
OPTIMUM DESIGN BASED ON RELIABILITY IN STOCHASTIC STRUCTURE SYSTEMS   总被引:2,自引:0,他引:2  
IntroductionIn traditional optimum structural math model,the target function and the constraintfunction are all considered as the certain value.But it does not accord to the actual forcedenvironment condition and structural status.Thus the optimum results…  相似文献   

18.
正态变量相关情况下可靠性灵敏度分析的新方法   总被引:2,自引:2,他引:0  
基于独立正态变量情况下可靠性灵敏度分析的线抽样法,提出了一种求解正态相关变量情况下可靠性灵敏度的新方法。在所提方法中,首先将正态相关变量等效变换为正态独立变量,然后利用线抽样方法独立完成等效独立变量情况下失效概率对独立变量的所有分布参数的灵敏度分析,最后依据等效变换前后变量分布参数之间的解析关系和复合函数求导公式,求得...  相似文献   

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