基于降维算法的结构可靠性分析

发布时间：2018-02-01 02:30

本文关键词： 工程力学可靠性分析降维算法泰勒级数 Edgeworth级数矩方法　出处：《吉林大学学报(工学版)》2017年01期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为解决工程实际中功能函数为高维非线性的可靠性分析问题,提出了基于降维算法的一种新型的直接结构可靠度的分析方法。利用降维算法,建立了新的n个一维函数模型近似替代原n维功能函数,借助于泰勒级数和统计矩理论,求解结构功能函数的前四阶矩信息,并通过Edgeworth级数拟合结构功能函数的累积分布函数,结合可靠性理论可计算得到结构的失效概率。与传统方法相比,本文方法无需积分求解功能函数的统计矩,也无需迭代搜索最可能失效点。数值算例结果表明本文方法具有较高的计算精度和较好的适应性。
[Abstract]:In order to solve the problem of high dimensional nonlinear reliability analysis in engineering practice, a new direct structural reliability analysis method based on dimensionality reduction algorithm is proposed. In this paper, a new n-dimensional function model is established to approximate replace the original n-dimensional functional function. The first four moment information of the structure function is solved by Taylor series and statistical moment theory. The failure probability of the structure can be calculated by Edgeworth series fitting the cumulative distribution function of the structure function and combining with the reliability theory, compared with the traditional method. In this paper, we do not need to solve the statistical moments of the function function by integral, nor to search the most likely failure point iteratively. The numerical results show that the proposed method has higher accuracy and better adaptability.
【作者单位】：吉林大学机械科学与工程学院;
【基金】：国家重大科学仪器设备开发专项项目(2012YQ030075) 吉林省科技发展计划项目(201205001;201215048)
【分类号】：TB114.3
【正文快照】： 在工程实际中,经常会遇到大量功能函数为高维非线性的复杂结构问题,要考虑结构的不确定性变量和结构设计的安全性,因而可用可靠度方法来解决此类问题[1,2]。对于可靠度分析的常见方法有解析法[3,4]、梯度法[5-7]和数值模拟法[8,9]等。解析法只有在规则的区域内且函数简单时才

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