基于响应面的结构可靠性分析

发布时间：2017-12-02 05:24

  本文关键词：基于响应面的结构可靠性分析

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【摘要】：在实际工程中广泛存在一些类似于几何公差、材料属性以及边界条件等相关不确定性。因此，依据可靠性理论对不确定参数进行量化处理，以概率形式来表示是目前广泛认可的方法。本文针对传统结构可靠性分析方法需要大量有限元计算而难于应用实际的问题，开展响应面方法（response surface method-RSM）的研究工作，并将改进响应面方法应用到复合材料加筋板可靠性分析之中，具体研究内容和结论如下： 1）经典RSM和HDMR（high dimensional model representation）方法的探讨 本文对经典RSM和HDMR方法的优缺点进行讨论。经典RSM操作简便，但由于采用了二次多项式作为响应函数，难以实现大范围高精度近似。HDMR方法最大优点是可以把指数增长函数转化为多项式函数，但多项式函数次数要达到7次以上，容易出现龙格现象。 2）改进HDMR方法 针对经典HDMR方法的缺点，本文采用超线性加速收敛、Aitken插值理论以及Gauss-Hermite插值点。Aitken插值理论具有将一个高次差值过程归结为多次重复的线性插值，在理论上解决经典HDMR方法的龙格现象。算例分析表明。改进HDMR方法具有较好计算精度和较高计算效率。 3）改进HDMR方法的应用 采用改进HDMR方法对复合材料加筋板进行可靠性分析，并引入相关系数R2对改进HDMR方法拟合精度进行验证。由于随机变量个数较多（共118个），，在分析过程中首先依据无量纲敏度对随机变量个数进行缩减，然后进行静强度和屈曲可靠性分析。分析结果表明，改进HDMR方法相对经典响应面方法优势明显。
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB303

【参考文献】

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1 杨成永,张弥,白小亮;用于结构可靠度分析的多响应面法[J];北方交通大学学报;2001年01期

2 于雷,郑云龙;逐步回归响应面法[J];大连理工大学学报;1999年06期

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本文编号：1243805