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基于Copula函数和混沌展开式法的结构可靠性分析
1
作者
赵贺
张鑫仁
+1 位作者
居英杰
贺向东
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2025年第8期87-91,97,共6页
传统可靠性分析方法通常依赖于正态性及稳健性等统计假设,在数据偏态或分布未知的情况下,这些假设可能导致模型的偏差与稳健性不足。为此,提出了一种基于中心矩信息的多项式混沌展开(polynomial chaos expansion,PCE)方法,以避免特定分...
传统可靠性分析方法通常依赖于正态性及稳健性等统计假设,在数据偏态或分布未知的情况下,这些假设可能导致模型的偏差与稳健性不足。为此,提出了一种基于中心矩信息的多项式混沌展开(polynomial chaos expansion,PCE)方法,以避免特定分布假设并增强模型的普适性与准确性。利用随机变量的前四阶中心矩信息,通过最小二乘法拟合PCE系数,生成满足已知矩特征的随机样本。通过将未知分布的随机变量表示为标准正态变量的多项式组合,有效捕捉了随机变量的高阶矩特性,同时避免了对带宽或参数选择的依赖,实现了样本生成的一致性与稳健性。此外,将PCE与Copula函数结合,使得该方法能够灵活刻画多变量之间的复杂依赖结构,在系统可靠性分析中展现出优良的适应性与精度。数值算例验证了该方法在不确定性分析及复杂相关结构建模中的有效性,为未知分布条件下的可靠性分析提供了一种通用且精确的解决方案。
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关键词
可靠性
多项式混沌展开
中心矩
最小二乘法
COPULA
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职称材料
题名
基于Copula函数和混沌展开式法的结构可靠性分析
1
作者
赵贺
张鑫仁
居英杰
贺向东
机构
大连工业大学机械工程与自动化学院
出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2025年第8期87-91,97,共6页
基金
辽宁省属本科高校基本科研业务费专项资金项目(LJBKY2024033)。
文摘
传统可靠性分析方法通常依赖于正态性及稳健性等统计假设,在数据偏态或分布未知的情况下,这些假设可能导致模型的偏差与稳健性不足。为此,提出了一种基于中心矩信息的多项式混沌展开(polynomial chaos expansion,PCE)方法,以避免特定分布假设并增强模型的普适性与准确性。利用随机变量的前四阶中心矩信息,通过最小二乘法拟合PCE系数,生成满足已知矩特征的随机样本。通过将未知分布的随机变量表示为标准正态变量的多项式组合,有效捕捉了随机变量的高阶矩特性,同时避免了对带宽或参数选择的依赖,实现了样本生成的一致性与稳健性。此外,将PCE与Copula函数结合,使得该方法能够灵活刻画多变量之间的复杂依赖结构,在系统可靠性分析中展现出优良的适应性与精度。数值算例验证了该方法在不确定性分析及复杂相关结构建模中的有效性,为未知分布条件下的可靠性分析提供了一种通用且精确的解决方案。
关键词
可靠性
多项式混沌展开
中心矩
最小二乘法
COPULA
Keywords
reliability
polynomial chaotic expansion
central moment
least squares method
Copula
分类号
TH165 [机械工程—机械制造及自动化]
TG659 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Copula函数和混沌展开式法的结构可靠性分析
赵贺
张鑫仁
居英杰
贺向东
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2025
0
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