基于Kriging代理模型的可靠度高精度算法研究

发布时间：2022-01-02 07:52

　　伴随着可靠度基本理论的研究与发展,众多计算方法在可靠性分析中得到应用。但是在分析实际工程结构的可靠度时,功能函数一般是复杂的非线性程度较高的隐式函数,给常用的一次二阶矩法（First-order Second-moment method-FOSM）等基于函数梯度信息的可靠性分析方法带来效率低、精度差等困难。基于工程结构有限元软件和计算机随机数生成,计算工程结构可靠度的蒙特卡罗法（Monte Carlo Simulation-MCS）得到重要运用。但由于随机模拟次数多,计算成本大,蒙特卡罗法计算结构可靠度也有很大的局限性。针对这一问题,可以使用代理模型代替原隐式功能函数进行可靠性分析以提高计算效率,并保证较高精度。本文的主要研究内容可以概括为以下几点:1.介绍了可靠性分析的常用方法,如一次二阶矩法、蒙特卡罗法和代理模型法。其中在代理模型法中,Kriging法比传统的响应面方法精度好、效率高,本文主要基于Kriging法开展研究工作。在寻找Kriging模型的最优相关参数时,引入粒子群优化算法（Particle Swarm Optimization-PSO）,避免了相关参数陷入局部最优,提... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 结构可靠度基本理论
    1.3 代理模型研究现状
    1.4 本论文主要的研究内容
2 结构可靠度计算方法
    2.1 引言
    2.2 结构可靠度计算的基本方法
        2.2.1 一次二阶矩法
        2.2.2 蒙特卡罗法
    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 试验设计方法
    2.4 本章小结
3 基于Kriging代理模型的工程结构可靠性分析
    3.1 引言
    3.2 Kriging方法
        3.2.1 基本理论
        3.2.2 样本累积
        3.2.3 计算过程及流程图
    3.3 算例验证
    3.4 本章小结
4 考虑多验算点的复杂问题可靠性分析
    4.1 引言
    4.2 基本理论
        4.2.1 一次二阶矩方法的缺点
        4.2.2 考虑多验算点的改进PSO-Kriging可靠性分析方法
    4.3 算例验证
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于概率支持向量机的可靠性分析与设计方法[J]. 赵安龙,李洪双.  应用力学学报. 2017(01)
[2]基于主动学习Kriging模型和子集模拟的可靠度分析[J]. 黄晓旭,陈建桥.  应用力学学报. 2016(05)
[3]混合Kriging代理模型的高维参数估计优化算法[J]. 王红,王希诚,李克秋.  大连理工大学学报. 2015(02)
[4]样本重复使用失效响应曲线分析结构可靠度方法[J]. 冯欢欢,蒋向华.  航空动力学报. 2013(10)
[5]空心风扇叶片结构优化设计方法及程序实现[J]. 杨剑秋,王延荣.  航空动力学报. 2012(01)
[6]粒子群优化的Kriging近似模型及其在可靠性分析中的应用[J]. 陈志英,任远,白广忱,高阳.  航空动力学报. 2011(07)
[7]结构可靠度计算方法综述[J]. 韦柳梅,陆勇,于淼,张翼.  广西大学学报(自然科学版). 2006(S1)
[8]改进的响应面法及其在可靠度分析中的应用[J]. 谭晓慧,王建国,刘新荣.  岩石力学与工程学报. 2005(S2)
[9]二阶二次矩可靠性指标[J]. 赵维涛,安伟光,严心池.  哈尔滨工程大学学报. 2004(02)
[10]一种与结构可靠度分析几何法相结合的响应面方法[J]. 佟晓利,赵国藩.  土木工程学报. 1997(04)

博士论文
[1]基于kriging代理模型的优化设计方法及其在注塑成型中的应用[D]. 高月华.大连理工大学 2009

硕士论文
[1]悬索桥主塔结构稳定性分析和可靠性研究[D]. 何金.江南大学 2008



本文编号：3563793