结构非Gauss随机响应分析的混沌响应面法研究

1

作者 李朝阳 许玉佼 杨绿峰 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第7期855-866,共12页

传统响应面法应用于非Gauss随机结构时影响计算效率和精度.为此,提出了非Gauss响应量分析的混沌响应面法.首先根据随机变量的概率分布类型构造了混合型广义混沌多项式,据此建立了非Gauss响应量的随机展开式;利用高阶一维广义混沌多项式... 传统响应面法应用于非Gauss随机结构时影响计算效率和精度.为此,提出了非Gauss响应量分析的混沌响应面法.首先根据随机变量的概率分布类型构造了混合型广义混沌多项式,据此建立了非Gauss响应量的随机展开式;利用高阶一维广义混沌多项式的根构造了非Gauss基本随机变量空间的概率配点,并基于系数矩阵行满秩原则遴选非Gauss随机变量空间的最优概率配点;进而利用最小二乘法确定了响应面的待定系数,据此建立了非Gauss响应面的广义混沌表达式.最后,通过对比分析,验证了混沌响应面法能够以较少的配点、较低的展开阶次取得更高的计算精度和效率. 展开更多

关键词 响应面法 广义混沌多项式 非Gauss 最优概率配点

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弹体高速冲击下结构动态响应敏感性分析研究

2

作者 李文鹏 廉浩杰 +1 位作者 刘正和 徐延明 《弹箭与制导学报》 北大核心 2025年第3期371-379,共9页

针对高速冲击下结构动态响应难以有效分析的问题,提出了一种基于物质点法(MPM)和稀疏多项式混沌展开(sPCE)的自适应敏感性分析方法,以解决结构响应中的不确定性和敏感性问题。首先通过MPM对弹体的高速冲击过程进行模拟,揭示结构应变能... 针对高速冲击下结构动态响应难以有效分析的问题,提出了一种基于物质点法(MPM)和稀疏多项式混沌展开(sPCE)的自适应敏感性分析方法,以解决结构响应中的不确定性和敏感性问题。首先通过MPM对弹体的高速冲击过程进行模拟,揭示结构应变能随时间的演化规律。其次基于sPCE方法建立代理模型,对影响结构动态响应的关键参数进行分析,评估各参数对结构行为的敏感性。最后通过弹体碰撞与侵彻两类数值实验验证了所提出方法的有效性。研究结果表明,材料内部属性在结构响应中起主导作用,着角与着靶速度的耦合作用在特定条件下表现出强烈的非线性特征。这些成果为高速冲击下结构的优化设计提供了重要的理论支持,同时证明了sPCE在敏感性分析中的准确性与应用价值。 展开更多

关键词 高速冲击 应变能 物质点法 稀疏多项式混沌展开 敏感性

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具有随机参数的空间结构热致振动分析

3

作者 严律豪 靳艳飞 孙加亮 《力学学报》 北大核心 2025年第5期1233-1245,共13页

在轨空间结构受到周期性太阳辐射会产生热变形和热振动,考虑到设计及装配制造过程中的误差影响,研究具有随机参数的空间结构动力学模型的动态响应具有重要理论意义和应用价值.针对热环境下考虑多个随机参数的空间结构动力学模型,提出了... 在轨空间结构受到周期性太阳辐射会产生热变形和热振动,考虑到设计及装配制造过程中的误差影响,研究具有随机参数的空间结构动力学模型的动态响应具有重要理论意义和应用价值.针对热环境下考虑多个随机参数的空间结构动力学模型,提出了一种基于混沌多项式展开(PCE)的随机柔性多体系统动力学计算方法,研究了结构热致振动的动态响应,分析了不同随机参数对热致振动的影响.首先,利用绝对节点坐标法(ANCF)对涉及热效应的空间简化模型进行建模,通过傅里叶温度单元法分析结构温度响应,推导出空间热-结构耦合模型.其次,利用PCE法构建原系统的代理模型,通过单项求容积法则(MCR)选取样本点,结合随机响应面法(SRSM)计算出PCE系数,得到热致振动响应的均值和标准差,并与蒙特卡洛模拟(MCS)结果进行对比,发现本文提出的算法在满足精度要求的情况下,所需样本点仅为MCS方法的1.5%,计算效率比MCS方法提高了76倍.最后,分析了多个随机参数包括弹性模量、梁的长度、太阳辐射吸收率、表面辐射系数、太阳辐射强度和太阳辐射角度对结构热致振动响应的影响,结果表明梁的长度和弹性模量的随机离散程度对热致振动响应的影响最为明显. 展开更多

关键词 热致振动 绝对节点坐标法 混沌多项式展开 随机参数 空间热-结构耦合模型

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考虑混合不确定性的转子临界转速的灵敏度快速计算方法

4

作者 林海东 邓振鸿 +4 位作者 邓旺群 聂卫健 刘文魁 张保强 冯吴俊 《厦门大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期277-285,共9页

[目的]为了实现转子系统中存在不确定性时各变量对临界转速影响程度的快速求解,提出一种考虑混合不确定性的全局灵敏度快速计算方法.[方法]采用概率盒表征输入参数的混合不确定性;再将混沌多项式展开(polynomial chaos expansion,PCE)... [目的]为了实现转子系统中存在不确定性时各变量对临界转速影响程度的快速求解,提出一种考虑混合不确定性的全局灵敏度快速计算方法.[方法]采用概率盒表征输入参数的混合不确定性;再将混沌多项式展开(polynomial chaos expansion,PCE)与切比雪夫(Chebyshev)区间法相结合,分别用于处理随机和认知不确定性;最后通过不确定性传递求解Sobol灵敏度指标的上下界实现全局灵敏度分析.建立某动力涡轮模拟转子的有限元模型,以系统参数对其临界转速的灵敏度分析为例,对所提出方法进行验证,并与传统的双层蒙特卡洛采样法(Monte Carlo sampling,MCS)进行对比.[结果]在计算精度相当的情况下,与双层MCS相比,本文所提方法计算时间减少了98.63%,显著提高了灵敏度分析的效率.[结论]该方法可快速获得考虑混合不确定性情况下与转子临界转速有关参数的重要性排序. 展开更多

关键词 临界转速 混合不确定性 多项式混沌展开 切比雪夫区间法 全局灵敏度 Sobol指标

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基于随机响应面法的配电网故障恢复全时段不确定性优化方法 被引量：2

5

作者 梁远升 徐真理 +5 位作者 李海锋 王钢 徐展鹏 张思捷 程康 李佳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第23期9200-9212,I0007,共14页

配电网故障恢复是电网安全经济运行的重要保障,为消除故障恢复过程中分布式电源不确定性对电网运行的风险,该文计及全时段不确定性影响,基于随机响应面法构建配电网故障恢复的混合整数二阶锥规划随机优化模型;为准确评估储能系统的运行... 配电网故障恢复是电网安全经济运行的重要保障,为消除故障恢复过程中分布式电源不确定性对电网运行的风险,该文计及全时段不确定性影响,基于随机响应面法构建配电网故障恢复的混合整数二阶锥规划随机优化模型;为准确评估储能系统的运行风险,对各时段储能荷电状态的随机性进行概率等价处理,并基于Hermite混沌多项式的特征系数构建配电网安全运行的机会约束凸函数,确保解的全局唯一性;为降低优化模型的复杂度,在保证随机过程拟合精度的前提下,提出简化的随机潮流约束,以减少二阶锥松弛约束的使用。最后,通过蒙特卡洛仿真发现,所提随机优化模型能准确描述随机响应的概率特征,在满足安全运行的机会约束下,可最大化减少停电损失。 展开更多

关键词 配电网故障恢复 随机优化 随机响应面法 混沌多项式 机会约束

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基于混合蒙特卡洛/多项式混沌展开方法的多参数随机等离子体不确定性分析

6

作者 刘江凡 刘晓妹 +3 位作者 李铮 焦子涵 徐聪 席晓莉 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期39-45,共7页

多项式混沌展开(polynomial chaos expansion, PCE)方法对于分析随机等离子体电磁传播不确定性已经展示出了相当大的潜力。然而,由于构建多项式混沌模型的计算量随着不确定性输入维数的增加呈指数增长,数值模拟耗时长,导致“维数灾难”... 多项式混沌展开(polynomial chaos expansion, PCE)方法对于分析随机等离子体电磁传播不确定性已经展示出了相当大的潜力。然而,由于构建多项式混沌模型的计算量随着不确定性输入维数的增加呈指数增长,数值模拟耗时长,导致“维数灾难”问题。因此,本文基于非侵入式多项式混沌(non-intrusive polynomial chaos,NIPC)方法,采用混合蒙特卡洛(Monte Carlo, MC)/PCE方法研究了多层等离子体平板电子密度不确定性对透射系数的影响,并验证了所提出方法的实用性。与MC方法相比,本文方法可以大大加快仿真的速度,有效缓解了多项式展开项的数量随着随机变量维数的增加而快速增加的缺点,同时大大降低了MC方法的仿真次数,有利于电磁模型的多参数不确定性分析。 展开更多

关键词 非侵入式多项式混沌(NIPC) 不确定性分析 蒙特卡洛(MC)方法

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基于PCE的系统参数化暂态稳定约束最优潮流

7

作者 刘颂凯 李正浩 +3 位作者 周倩 杨超 胡竞哲 阮肇华 《电网与清洁能源》 CSCD 北大核心 2024年第6期48-57,共10页

为更好地应对电力系统中存在的不确定参数给暂态稳定性带来的影响,提出了一种基于多项式混沌展开(polynomial chaos expansion,PCE)和随机伽辽金法(stochastic Galerkin method,SGM)的参数化暂态稳定约束最优潮流(parameterized transie... 为更好地应对电力系统中存在的不确定参数给暂态稳定性带来的影响,提出了一种基于多项式混沌展开(polynomial chaos expansion,PCE)和随机伽辽金法(stochastic Galerkin method,SGM)的参数化暂态稳定约束最优潮流(parameterized transient stability constrained optimal power flow,PTSCOPF)问题的求解方案。针对电力系统不确定参数建立PTSCOPF模型;基于PCE和SGM近似拟合参数化暂态稳定轨迹,将原始的微分代数方程组(differential algebraic equations,DAE)形式的PTSCOPF模型转化为代数方程组形式的参数化非线性规划(non-linear programming,NLP)问题;采用原始-对偶内点法求解该NLP问题。利用改进的新英格兰10机39节点系统算例进行了各项测试,仿真结果表明,所提方法能够实现系统在预想故障下保持暂态稳定的优化效果。 展开更多

关键词 暂态稳定约束最优潮流 多项式混沌展开 随机伽辽金法 不确定参数

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基于广义多项式混沌法的电力系统随机潮流 被引量：18

8

作者 李怡宁 吴浩 +2 位作者 辛焕海 郭瑞鹏 韩祯祥 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期14-20,共7页

近年来,随着风、光电源的大量接入,系统运行的不确定性增大,考虑了系统运行随机因素的随机潮流受到更广泛的关注。提出了一种基于广义多项式混沌法的电力系统随机潮流计算方法。该方法利用广义多项式混沌法的正交多项式逼近思想,将系统... 近年来,随着风、光电源的大量接入,系统运行的不确定性增大,考虑了系统运行随机因素的随机潮流受到更广泛的关注。提出了一种基于广义多项式混沌法的电力系统随机潮流计算方法。该方法利用广义多项式混沌法的正交多项式逼近思想,将系统的随机性分离至正交多项式基,并利用直角坐标潮流方程的二次性避免非线性潮流方程展开的高阶截断误差,进而利用随机Galerkin法,将随机潮流方程转换为一组确定性方程,通过此方程的求解获得随机潮流状态变量的正交多项式逼近系数,由此系数可获得相关变量的期望和方差,并可结合蒙特卡洛仿真,获得变量的概率密度。IEEE 9节点系统的算例表明,该方法的计算误差大致随多项式逼近阶数的上升而指数下降,通常条件下三阶逼近即可获得较高的精度,具有比蒙特卡洛仿真法更高的计算效率。 展开更多

关键词 随机潮流 广义多项式混沌 正交多项式逼近 随机Galerkin法 蒙特卡洛仿真

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基于随机配置点法的概率潮流算法 被引量：16

9

作者 孙英云 毛瑞 +2 位作者 董雷 蒲天骄 于汀 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第23期111-118,共8页

可再生能源的大量接入使得电力系统的不确定性增加,对电力系统的运行和控制提出了新的挑战。从不确定性量化理论出发,提出了一种基于随机配置点法的概率潮流算法。该算法将不确定性输入变量的概率分布表述为广义多项式混沌的谱系数,通... 可再生能源的大量接入使得电力系统的不确定性增加,对电力系统的运行和控制提出了新的挑战。从不确定性量化理论出发,提出了一种基于随机配置点法的概率潮流算法。该算法将不确定性输入变量的概率分布表述为广义多项式混沌的谱系数,通过构建一个规模可控的确定性非线性方程组,将待求变量的概率分布函数求解转换为广义多项式混沌的谱系数求解问题,可较好地解决概率潮流计算中求解精度和计算复杂度之间的矛盾。在IEEE 14节点和IEEE 118节点系统的仿真计算中,该算法的有效性、实用性和准确性得到了验证,对于含新能源并网的概率潮流等不确定性问题具有较好的工程应用前景。 展开更多

关键词 不确定性量化 正交多项式混沌 概率潮流 随机配置点法

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基于非侵入式随机有限元法的地下洞室可靠度分析 被引量：43

10

作者 李典庆 蒋水华 周创兵 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期123-129,共7页

提出了地下洞室变形可靠度分析的非侵入式随机有限元法。介绍了随机多项式展开的基本原理,采用GEOSLOPE的SIGMA/W模块进行确定性有限元分析。提出了随机多项式展开与SIGMA/W模块接口方法及其流程图,从而实现了确定性有限元分析和随机分... 提出了地下洞室变形可靠度分析的非侵入式随机有限元法。介绍了随机多项式展开的基本原理,采用GEOSLOPE的SIGMA/W模块进行确定性有限元分析。提出了随机多项式展开与SIGMA/W模块接口方法及其流程图,从而实现了确定性有限元分析和随机分析一体化。最后研究了非侵入式随机有限元法在地下洞室变形可靠度分析中的应用。结果表明:非侵入式随机有限元法使得随机分析与确定性有限元分析互不耦合,其计算效率是传统的蒙特卡罗模拟方法无可比拟的,它是地下洞室变形可靠度问题分析一种有效的方法。采用二次衬砌支护是提高地下洞室可靠度有效的方法。此外,岩体变形模量的变异性对地下洞室变形可靠度有非常明显的影响,而岩体重度的变异性对可靠度基本上没有影响。因此,在地质勘查中要尽可能准确地确定岩体的变形模量,从而有效地提高地下洞室变形可靠度。 展开更多

关键词 地下洞室 变形 非侵入式随机有限元法 随机多项式展开 可靠度

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边坡可靠度分析的非侵入式随机有限元法 被引量：24

11

作者 蒋水华 冯晓波 +1 位作者 李典庆 周创兵 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2347-2354,共8页

提出基于非侵入式随机有限元法的边坡可靠度分析方法,并编写计算程序NISFEM。采用有限元滑面应力法计算边坡安全系数,将Hermite随机多项式展开与SIGMA/W和SLOPE/W模块有机结合实现边坡可靠度非侵入式随机分析。根据随机多项式展开系数,... 提出基于非侵入式随机有限元法的边坡可靠度分析方法,并编写计算程序NISFEM。采用有限元滑面应力法计算边坡安全系数,将Hermite随机多项式展开与SIGMA/W和SLOPE/W模块有机结合实现边坡可靠度非侵入式随机分析。根据随机多项式展开系数,给出边坡安全系数前4阶统计矩(均值、标准差、偏度和峰度)和Sobol指标解析表达式,并采用Sobol指标进行边坡可靠度参数敏感性分析。最后,以均质土坡可靠度问题为例,证明该方法在边坡可靠度分析中的有效性。结果表明,边坡可靠度分析的非侵入式随机有限元法能够有效地考虑边坡变形对边坡可靠度的影响,计算效率远远高于蒙特卡罗模拟方法(MCS),是解决复杂边坡可靠度问题一种有效地分析手段;黏聚力和内摩擦角变异性对边坡安全系数前四阶统计矩具有明显的影响,重度变异性对安全系数前4阶统计矩几乎没有影响;抗剪强度参数间负相关性对边坡安全系数均值几乎没有影响,但对安全系数标准差、偏度和峰度均有明显的影响。此外,随着抗剪强度参数间负相关性的增加,边坡安全系数由近似正态分布逐渐变为明显的非正态分布。 展开更多

关键词 边坡稳定性 有限元 可靠度 非侵入式随机有限元法 随机多项式展开

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基于广义多项式混沌方法的电力系统时域仿真不确定性分析 被引量：10

12

作者 肖磊 邱一苇 +2 位作者 吴浩 由新红 宋永华 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期59-65,共7页

电力系统时域仿真不确定性分析主要研究电力系统中不确定性因素对时域仿真结果的影响,为分析不确定情况下系统的暂态稳定性提供重要依据。提出一种基于广义多项式混沌方法的时域仿真不确定性分析方法。该方法近似认为变量在任一时刻与... 电力系统时域仿真不确定性分析主要研究电力系统中不确定性因素对时域仿真结果的影响,为分析不确定情况下系统的暂态稳定性提供重要依据。提出一种基于广义多项式混沌方法的时域仿真不确定性分析方法。该方法近似认为变量在任一时刻与随机因素之间存在多项式关系。求解时首先获取最优的正交多项式基函数,对随机输入变量及待求变量实施多项式逼近,并基于Galerkin法,通过投影运算将描述系统暂态过程的随机方程转变为相应的确定性方程。求解该方程,可得待求变量的多项式逼近系数,进而获得相关变量在任一时刻的统计特征及概率分布。单机无穷大系统和IEEE 9节点系统算例验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 暂态稳定 时域仿真 不确定性分析 广义多项式混沌方法 GALERKIN法

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不确定水声场随机多项式系数解法 被引量：7

13

作者 程广利 张明敏 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期21-25,共5页

基于非嵌入式随机多项式展开法求解了含不确定海洋环境参数的波动方程,推导了数值积分法求解多项式系数的过程.针对常规概率配点法不能准确计算随不确定输入量剧烈变化的传播损失,提出了分段概率配点法,将输入变量区间进行合理分段,基... 基于非嵌入式随机多项式展开法求解了含不确定海洋环境参数的波动方程,推导了数值积分法求解多项式系数的过程.针对常规概率配点法不能准确计算随不确定输入量剧烈变化的传播损失,提出了分段概率配点法,将输入变量区间进行合理分段,基于非嵌入式随机多项式展开法获得每段的随机多项式,继而得到整个输入变量区间对应的传播损失表达式.结果表明,数值积分法仅适合于计算随单个不确定海洋环境参数不剧烈变化的传播损失,分段概率配点法可高精度计算随不确定输入量剧烈变化的传播损失. 展开更多

关键词 不确定水声场 非嵌入式随机多项式展开法 随机多项式系数 数值积分法 分段概率配点法

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基于多项式混沌方法的柔性多体系统不确定性分析 被引量：11

14

作者 皮霆 张云清 吴景铼 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第19期2341-2343,2348,共4页

研究了柔性多体系统的参数不确定性问题。采用绝对节点坐标方法来描述柔性体的变形,运用多项式混沌方法对柔性多体系统进行不确定性分析。通过理论分析与算例研究,对比了多项式混沌方法与广泛使用的Monte Carlo方法的精度和效率。结果表... 研究了柔性多体系统的参数不确定性问题。采用绝对节点坐标方法来描述柔性体的变形,运用多项式混沌方法对柔性多体系统进行不确定性分析。通过理论分析与算例研究,对比了多项式混沌方法与广泛使用的Monte Carlo方法的精度和效率。结果表明,在相同精度要求下,多项式混沌方法在复杂柔性多体系统不确定性分析中效率更高,在工程分析中更具实用价值。 展开更多

关键词 柔性多体系统 绝对节点坐标 多项式混沌 随机响应面方法

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大电网可靠性评估的随机响应面法 被引量：6

15

作者 宿晓岚 赵渊 +2 位作者 钟家华 杨高峰 张雅维 《中国电力》 CSCD 北大核心 2014年第8期1-7,共7页

为定量分析元件可靠性参数的不确定性对大电网可靠性评估的影响,采用计及元件故障率和平均修复时间的随机性引入随机响应面法,通过少量计算,建立了大电网可靠性指标的函数表达式,继而得到指标的期望和方差;为提高可靠性参数非正态假设... 为定量分析元件可靠性参数的不确定性对大电网可靠性评估的影响,采用计及元件故障率和平均修复时间的随机性引入随机响应面法,通过少量计算,建立了大电网可靠性指标的函数表达式,继而得到指标的期望和方差;为提高可靠性参数非正态假设下的计算收敛速度,提出了基于广义混沌多项式的随机响应面法;为验证所提方法的正确性和有效性,采用RBTS测试系统进行了可靠性评估分析。测试结果表明:基于上述函数关系,可量化分析可靠性参数的不确定性对大电网可靠性评估的影响,易辨识出系统可靠性的薄弱参数,可为规划和运行人员进行可靠性改善研究时提供参考。 展开更多

关键词 大电网 可靠性评估 可靠性指标 广义混沌多项式 随机响应面法 参数不确定性 薄弱环节辨识

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复合随机振动分析的自适应回归算法 被引量：4

16

作者 项盼 赵岩 林家浩 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期934-941 1098-1,1098-1099,共10页

基于虚拟激励法(PEM)和广义多项式混沌展开(g PC)提出一种求解复合随机振动问题的自适应回归算法。通过求解随机系统在虚拟激励下的运动方程得到本文所关注的随机物理响应,并将其在以不确定参数为自变量的正交多项式函数空间内展开,应... 基于虚拟激励法(PEM)和广义多项式混沌展开(g PC)提出一种求解复合随机振动问题的自适应回归算法。通过求解随机系统在虚拟激励下的运动方程得到本文所关注的随机物理响应,并将其在以不确定参数为自变量的正交多项式函数空间内展开,应用自适应采样与自适应基函数筛选相结合的回归算法确定多项式基函数系数,进而给出随机响应的概率特征。本文方法是一种非介入算法,不需要改变控制方程的求解维度,便于使用既有的求解程序进行分析。数值算例中,对具有不确定参数的车轨耦合系统在随机轨道不平顺激励下的随机振动响应进行分析,将计算结果与50000样本Monte Carlo法进行了比对验证,相对误差不足1%,表明了本文方法具有很好的工程应用前景。 展开更多

关键词 虚拟激励法 多项式混沌展开 随机参数 自适应回归算法 非介入方法

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复合随机振动分析的混合PC-PEM方法 被引量：3

17

作者 项盼 赵岩 林家浩 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期35-39,共5页

由于加工、制造等原因,实际结构系统往往所具有很多不确定性,准确评估随机系统的动力学行为不仅具有实际意义,而且是近年来结构动力学理论的一个研究热点。本文研究了同时考虑结构模型参数与所受外激励载荷具有不确定性的复合随机振动... 由于加工、制造等原因,实际结构系统往往所具有很多不确定性,准确评估随机系统的动力学行为不仅具有实际意义,而且是近年来结构动力学理论的一个研究热点。本文研究了同时考虑结构模型参数与所受外激励载荷具有不确定性的复合随机振动问题。结构模型参数的不确定性采用随机变量模拟,外激励载荷的不确定性采用随机过程模拟,提出了结构随机振动响应评估的混合混沌多项式-虚拟激励(PC-PEM)方法。数值算例研究了参数不确定性在21杆桁架中的传播,讨论了响应的一阶、二阶统计矩,并同蒙特卡洛方法进行对比表明提出方法的正确性和有效性。本文的工作对于考虑不确定的复杂装备与结构系统的随机振动分析具有很好的借鉴意义。 展开更多

关键词 不确定 PC展开 虚拟激励法 HERMITE多项式 随机伽辽金法方法

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一种自适应PC-Kriging模型的结构可靠性分析方法 被引量：5

18

作者 于震梁 孙志礼 +1 位作者 张毅博 王健 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期667-672,共6页

为提高小失效概率及耗时的复杂结构可靠性评估精度和效率,提出了一种基于PC-Kriging(polynomial-chaos-based Kriging)模型与自适应k-means聚类分析相结合的结构可靠性分析方法.PC-Kriging的回归基函数采用稀疏多项式最优截断集合来近... 为提高小失效概率及耗时的复杂结构可靠性评估精度和效率,提出了一种基于PC-Kriging(polynomial-chaos-based Kriging)模型与自适应k-means聚类分析相结合的结构可靠性分析方法.PC-Kriging的回归基函数采用稀疏多项式最优截断集合来近似数值模型全局行为,并用Kriging来处理模型输出的局部变化.在基函数的建立上,PC-Kriging采用最小角回归(LAR)计算功能函数可能的多项式基函数集的数量,同时用Akaike信息准则(AIC)来确定最优多项式形式.自适应k-means聚类分析确保每次迭代添加若干个对失效概率贡献较大的样本点.通过两个数值算例分析,结果表明所提出方法在能够保证失效概率估计值的有效性和准确性的同时减小结构功能函数的评估次数. 展开更多

关键词 PC-Kriging 可靠性分析 k-means聚类分析 自适应试验设计 蒙特卡罗方法

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基于自适应稀疏伪谱逼近新方法的随机状态估计:模型及算法 被引量：6

19

作者 林济铿 申丹枫 +1 位作者 陶向红 刘阳升 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期192-203,共12页

进行快速准确的不确定性状态估计,是进行电力系统不确定性分析、控制及优化的基础。该文提出基于多输出自适应稀疏伪谱逼近新方法(newadaptivesparsepsedospectral approximation method for multi-output problems,NA-SPAMMOP)的随机... 进行快速准确的不确定性状态估计,是进行电力系统不确定性分析、控制及优化的基础。该文提出基于多输出自适应稀疏伪谱逼近新方法(newadaptivesparsepsedospectral approximation method for multi-output problems,NA-SPAMMOP)的随机状态估计新模型及求解方法。构建完整的随机状态估计新模型,该模型完整地计及了基于AMI信息的负荷、分布式发电伪量测的不确定性,及部分因仪表精度偏低而具有较大量测误差的实际量测的不确定性;提出服从任意分布的随机量测的正交多项式系求取与随机量测的变换方法,使得该方法能够适应于任意连续分布的随机量测,并以命题的形式证明所提出的随机量测变换方法可使得SPAM类方法的计算效率最高;构建基于NA-SPAM-MOP的随机状态估计新模型的有效求解算法,实现了系统状态变量的各阶矩、概率密度函数及包含状态变量真值的置信区间的快速求解,经分析,该算法的计算复杂性远低于蒙特卡罗类抽样方法。算例证明了所提出模型及算法的有效性。 展开更多

关键词 随机状态估计 随机量测 多输出自适应稀疏伪谱逼近新方法 正交多项式系 广义多项式混沌

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浅海声场对不确定环境参数的灵敏度分析方法 被引量：3

20

作者 程广利 胡金华 张明敏 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期567-571,共5页

为分析不确定环境参数对浅海声场的影响,用非嵌入式随机多项式展开法获得声场与不确定环境参数之间函数关系式,建立声场对单个不确定参数的局部灵敏度分析方法;当多参数不确定时,提出依据某参数变化前后声场概率密度的变化,定性表征声... 为分析不确定环境参数对浅海声场的影响,用非嵌入式随机多项式展开法获得声场与不确定环境参数之间函数关系式,建立声场对单个不确定参数的局部灵敏度分析方法;当多参数不确定时,提出依据某参数变化前后声场概率密度的变化,定性表征声场对该不确定参数的全局灵敏度分析方法,引入Sobol指数法定量计算声场对不确定环境参数的全局灵敏度。算例结果表明文中提出的分析方法可快速获得浅海声场对不确定参数的灵敏度,可用于优化不确定浅海环境参数模型。 展开更多

关键词 声学 不确定水声场 局部灵敏度分析 全局灵敏度分析 非嵌入式随机多项式展开法 Sobol指数法

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