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现代结构系统可靠性分析理论发展概况及若干应用 被引量:24
1
作者 董聪 杨庆雄 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1993年第2期206-213,共8页
本文概述了现代结构系统可靠性分析理论的发展历史、动向和存在的问题。简要分析了FTA和PISA两大工程可靠性分析学派所采用的分析方法的属性、特点和适用范围。从实用的角度出发,对目前欧美各国飞机、船舶、压力容器和民用建筑设计中广... 本文概述了现代结构系统可靠性分析理论的发展历史、动向和存在的问题。简要分析了FTA和PISA两大工程可靠性分析学派所采用的分析方法的属性、特点和适用范围。从实用的角度出发,对目前欧美各国飞机、船舶、压力容器和民用建筑设计中广泛使用的细节可靠性分析与设计方法作了综合评介,并根据近年来的发展情况,对这门新兴学科未来的发展与应用前景作了粗线条的预测。 展开更多
关键词 结构系统 可靠性 界限理论
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一种基于证据理论的主动学习可靠性分析方法
2
作者 张哲 宝文礼 姚中洋 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期120-133,共14页
针对具有单个失效模式、认知不确定性和“黑箱”模型特点的可靠性分析问题,提出了一种基于证据理论的主动学习可靠性分析方法,能够高效高精度地求解结构的可信度和似真度.通过证据理论对认知不确定性变量进行处理,抽取初始训练样本构建... 针对具有单个失效模式、认知不确定性和“黑箱”模型特点的可靠性分析问题,提出了一种基于证据理论的主动学习可靠性分析方法,能够高效高精度地求解结构的可信度和似真度.通过证据理论对认知不确定性变量进行处理,抽取初始训练样本构建初始Kriging模型,将优化方法与主动学习过程相结合,实现在整个输入变量空间中搜索最佳训练样本,利用最佳训练样本对Kriging模型进行优化,通过优化后的Kriging模型代替功能函数,对未知点进行预测,以实现结构的可信度和似真度计算.该方法将优化方法与主动学习过程相结合,降低了传统方法搜索训练样本时对候选样本位置的约束,能够搜索到对Kriging模型优化效果更好的训练样本,提升了Kriging模型构建的效率和成功率.数值算例证明了该方法具有良好的计算效果,并将其应用于车辆正面碰撞的可靠性分析. 展开更多
关键词 结构可靠性 可靠性分析 证据理论 “黑箱”问题 主动学习Kriging模型
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核电站棒控棒位系统GO-DBN拓宽法可靠性分析
3
作者 赵慧敏 许玉振 段富海 《大连理工大学学报》 北大核心 2025年第6期616-622,共7页
为准确评估核电站棒控棒位系统的可靠性,提出一种结合GO法与动态贝叶斯网络(DBN)并融入布尔代数的系统可靠性定量分析方法——GO-DBN拓宽法.该方法首先分析棒控棒位系统的组成与工作原理,采用GO法操作符表示系统部件,建立GO图模型;随后... 为准确评估核电站棒控棒位系统的可靠性,提出一种结合GO法与动态贝叶斯网络(DBN)并融入布尔代数的系统可靠性定量分析方法——GO-DBN拓宽法.该方法首先分析棒控棒位系统的组成与工作原理,采用GO法操作符表示系统部件,建立GO图模型;随后基于布尔代数处理系统中存在的闭环反馈结构;最后将GO法操作符映射至动态贝叶斯网络,进行系统可靠性计算与反向推理,以识别薄弱环节,结果表明,该方法能够更真实地描述系统特性,不仅解决了GO法和DBN在含闭环反馈结构的复杂系统中概率计算的难题,还突破了GO法仅能计算单一时刻系统可靠度的局限,获得了系统可靠度随时间变化的曲线,分析表明,电源柜和反应堆是易导致系统失效的薄弱环节,在预防性维修中应予以优先考虑. 展开更多
关键词 棒控棒位系统 GO法 闭环反馈结构 动态贝叶斯网络(DBN) 可靠性分析
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基于系统结构的智能变电站继电保护可靠性分析 被引量:3
4
作者 张尚然 汤亚芳 袁旭峰 《电测与仪表》 北大核心 2024年第12期164-170,共7页
随着智能变电站的发展与完善,系统结构愈加复杂,多种因素导致智能变电站继电保护系统的可靠性降低,因此对智能变电站继电保护进行可靠性分析变得愈发重要。因可靠性分析的需要,提出一种基于系统结构的智能变电站继电保护可靠性分析的方... 随着智能变电站的发展与完善,系统结构愈加复杂,多种因素导致智能变电站继电保护系统的可靠性降低,因此对智能变电站继电保护进行可靠性分析变得愈发重要。因可靠性分析的需要,提出一种基于系统结构的智能变电站继电保护可靠性分析的方法。先使用可靠性框图法对智能变电站继电保护系统进行建模,使用联络矩阵法找到网络系统中的最小路集,再引入最小路集不交化法对保护系统的可靠性进行分析,对智能变电站继电保护系统做出基于系统结构的可靠性分析。与现有的传统解析法和模拟法相比,文中所用方法流程清晰,便于查找建模过程中的错误环节。能够清楚地表述系统结构内部各智能元件之间的逻辑关系,便于找到处在继电保护系统中重要位置的元件,使可靠性分析变得简明、直观,且此方法在避免了大量重复运算的同时,又保证了计算结果的精度。 展开更多
关键词 智能变电站 继电保护 可靠性分析 系统结构
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基于塑性极限分析理论和神经网络响应面的结构系统可靠性分析 被引量:3
5
作者 闫宏生 胡云昌 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2003年第2期1-7,共7页
根据多层神经网络映射存在定理,提出了基于神经网络响应面和塑性极限分析理论的结构系统可靠性分析的新方法。数值试验表明,该方法可以快速、高质量地求出结构系统可靠性指标,是一个具有发展前景的新方法。
关键词 神经网络响应面 塑性极限分析 结构系统可靠性
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基于直接概率积分的混合可靠性分析方法
6
作者 朱启滔 李洪双 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第9期3183-3192,共10页
针对证据变量和随机变量混合不确定性以及极限状态函数复杂并存的情况,提出了一种基于直接概率积分法的证据-概率混合可靠性分析方法。该方法从证据理论的概率解释入手,采用证据变量均匀化方法,将证据变量转换为随机概率变量,达到混合... 针对证据变量和随机变量混合不确定性以及极限状态函数复杂并存的情况,提出了一种基于直接概率积分法的证据-概率混合可靠性分析方法。该方法从证据理论的概率解释入手,采用证据变量均匀化方法,将证据变量转换为随机概率变量,达到混合变量归一化目的,进而通过直接概率积分法进行结构可靠性分析。最后通过3个算例对所提方法的性能进行验证,结果表明:与现有方法相比,所提方法在计算精度相近的情况下,极大地提高了计算效率。 展开更多
关键词 证据理论 直接概率积分法 结构可靠性分析 混合不确定性 随机概率变量
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一种基于证据理论的结构可靠性分析方法 被引量:29
7
作者 姜潮 张哲 +1 位作者 韩旭 白影春 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期103-115,共13页
提出了一种基于证据理论的结构可靠性高效求解方法.通过构造优化问题求解极限状态方程的非概率可靠性指标及设计验算点,并构造一辅助区域.通过辅助区域显著减少需要进行极值分析的焦元个数,并基于区间分析方法减少焦元上极限状态方程的... 提出了一种基于证据理论的结构可靠性高效求解方法.通过构造优化问题求解极限状态方程的非概率可靠性指标及设计验算点,并构造一辅助区域.通过辅助区域显著减少需要进行极值分析的焦元个数,并基于区间分析方法减少焦元上极限状态方程的计算次数,从而有效降低计算成本.数值算例及工程应用验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 结构可靠性 证据理论 区间分析 认知不确定性
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基于脆性理论的多状态制造系统可靠性分析 被引量:19
8
作者 柳剑 张根保 +2 位作者 李冬英 李岳 钱宝明 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期155-164,共10页
针对传统制造系统可靠性分析方法的不足,将复杂系统脆性理论与多状态制造系统理论相结合,提出一种基于脆性理论的多状态制造系统可靠性分析方法。研究了制造系统多态性的产生机理与脆性激发机理,从加工过程、人员、环境三个方面构建了... 针对传统制造系统可靠性分析方法的不足,将复杂系统脆性理论与多状态制造系统理论相结合,提出一种基于脆性理论的多状态制造系统可靠性分析方法。研究了制造系统多态性的产生机理与脆性激发机理,从加工过程、人员、环境三个方面构建了脆性激发因素集以及三方面因素之间的相互耦合关系,并给出各脆性激发因素风险度、耦合度与脆性度的量化方法;引入状态空间模型,描述了脆性效应作用下多状态制造系统的状态演变过程,在此基础上建立多状态制造系统的状态演变模型;提出一种考虑脆性效应的改进通用生成函数法,分别定义了多状态制造系统及其设备单元的生成函数,对多状态制造系统的工作性能状态与实际稳态可靠度等指标进行了分析。以国内某制造企业的双缸体零件族制造系统为例,证明了所提方法的可用性与有效性。 展开更多
关键词 制造系统 可靠性分析 脆性理论 多状态 状态空间模型 通用生成函数
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现代结构系统可靠性评估理论研究进展 被引量:31
9
作者 董聪 夏人伟 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1995年第4期537-548,共12页
简要介绍大型结构系统可靠性评估理论的发展概况,对各个时期有代表性的估算方法进行了比较系统的分析,重点阐述了复杂系统可靠性精确评估理论的整体框架,对近年来兴起的随机有限元法,直接MonteCarlo模拟法,响应面法和广... 简要介绍大型结构系统可靠性评估理论的发展概况,对各个时期有代表性的估算方法进行了比较系统的分析,重点阐述了复杂系统可靠性精确评估理论的整体框架,对近年来兴起的随机有限元法,直接MonteCarlo模拟法,响应面法和广义失效面及广义母体分布重构方法的应用前景作了粗略的预测。 展开更多
关键词 可靠性 精确估算理论 随机有限元 结构系统
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基于证据理论和贝叶斯网络的液压驱动系统可靠性分析 被引量:15
10
作者 陈东宁 李怀水 +2 位作者 姚成玉 李硕 饶乐庆 《液压与气动》 北大核心 2017年第4期8-14,共7页
为解决因结构复杂、数据缺乏、人的认知水平不足等导致液压系统存在不确定性,以及液压系统存在多性能、多故障状态等多态性问题,提出了液压系统证据理论和贝叶斯网络相结合的可靠性分析方法。证据理论能够很好地处理不确定信息,利用证... 为解决因结构复杂、数据缺乏、人的认知水平不足等导致液压系统存在不确定性,以及液压系统存在多性能、多故障状态等多态性问题,提出了液压系统证据理论和贝叶斯网络相结合的可靠性分析方法。证据理论能够很好地处理不确定信息,利用证据理论的似然概率和信任概率描述根节点的失效可能性区间,解决根节点的故障概率存在不确定性及不易精确获取的问题;利用贝叶斯网络描述系统多态性,运用其推理算法给出了叶节点故障概率区间、根节点重要度区间以及根节点的灵敏度区间的计算方法。将该方法运用到工程机械液压驱动系统中,通过分析表明该方法能够有效地描述不确定性及多态性问题。 展开更多
关键词 液压驱动系统 可靠性分析 贝叶斯网络 证据理论
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结构系统疲劳可靠性分析研究评述 被引量:13
11
作者 陈伯真 胡毓仁 顾剑民 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1996年第4期500-509,共10页
考虑到大量不确定因素的影响,结构在疲劳方面的安全性应采用疲劳可靠性分析的方法来作出科学合理的评估.对于海洋平台等大型复杂结构,更应从结构系统整体的角度进行结构系统的疲劳可靠性分析.本文拟对国内外在结构系统疲劳可靠性研... 考虑到大量不确定因素的影响,结构在疲劳方面的安全性应采用疲劳可靠性分析的方法来作出科学合理的评估.对于海洋平台等大型复杂结构,更应从结构系统整体的角度进行结构系统的疲劳可靠性分析.本文拟对国内外在结构系统疲劳可靠性研究方面的进展和现状作一介绍和评述,并对进一步研究提出看法. 展开更多
关键词 可靠性分析 结构系统 疲劳 海洋工程结构
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四余度容错计算机系统结构及其可靠性分析 被引量:13
12
作者 韩炜 臧红伟 谢克嘉 《计算机工程与科学》 CSCD 2003年第1期98-100,共3页
在飞行控制系统中,飞行控制计算机起着核心作用,要求具有极高的可靠性,整个系统的失效率要求小于10-8/小时。为了满足此要求,飞控计算机系统一般采用余度技术。本文结合工程实践,讨论了一个高性能四余度容错计算机的系统结构,建立了考... 在飞行控制系统中,飞行控制计算机起着核心作用,要求具有极高的可靠性,整个系统的失效率要求小于10-8/小时。为了满足此要求,飞控计算机系统一般采用余度技术。本文结合工程实践,讨论了一个高性能四余度容错计算机的系统结构,建立了考虑系统瞬态故障恢复和多故障处理能力的多阶马尔科夫可靠性模型,并给出了数学计算结果。 展开更多
关键词 四余度容错计算机系统 结构 可靠性分析 容错 冗余度 飞机 飞行控制系统
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信息系统结构层次分析与系统可靠性 被引量:3
13
作者 王景光 侯光明 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 1999年第11期62-64,共3页
在信息系统结构设计中,适量的设备冗余是提高系统整体可靠性的有效手段之一,但对哪些设备冗余才能以较少的投资获取较高的可靠性则是首先要解决的问题。文章通过对信息系统Petri网模型的层次结构分析在这方面取得了一定的进展,... 在信息系统结构设计中,适量的设备冗余是提高系统整体可靠性的有效手段之一,但对哪些设备冗余才能以较少的投资获取较高的可靠性则是首先要解决的问题。文章通过对信息系统Petri网模型的层次结构分析在这方面取得了一定的进展,较好地克服了在冗余设备选择上的经验性和片面性,并通过对信息系统不同层次网络的冗余策略、所需设备的数量、以及相应的系统可靠度之间的对比,给出了一些定量的分析结果,以供参考。 展开更多
关键词 系统可靠性 冗余 层次结构分析 信息系统
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结构系统风致疲劳寿命可靠性分析 被引量:4
14
作者 王钦华 顾明 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期72-79,共8页
工程结构一般是由很多构件组成的超静定结构。在风荷载作用下,一个或者几个构件发生风致疲劳破坏不一定导致结构系统失效。首先,结合风速风向联合分布等风荷载特征,给出计算结构系统风致疲劳寿命失效概率的计算流程。其次,由风洞试验结... 工程结构一般是由很多构件组成的超静定结构。在风荷载作用下,一个或者几个构件发生风致疲劳破坏不一定导致结构系统失效。首先,结合风速风向联合分布等风荷载特征,给出计算结构系统风致疲劳寿命失效概率的计算流程。其次,由风洞试验结果对目前世界最高的电视塔——610m的广州新电视塔的天线结构进行风振响应分析,风振响应计算中考虑塔身结构的振动对天线结构响应的影响。最后,在以上两步分析的基础上,对该天线结构系统的风致疲劳寿命可靠性进行计算。计算结果表明:用阶段疲劳寿命分枝-约界法识别出17个主要失效模式;S-N曲线中随机变量的参数对主要失效模式的失效概率影响较大;用蒙特卡罗方法计算的100年设计寿命相应的这一实际天线结构的风致疲劳失效概率为4.2%左右。 展开更多
关键词 结构系统 风致疲劳寿命可靠性 广州新电视塔天线 实例分析
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基于证据理论和贝叶斯网络的列控车载子系统可靠性分析 被引量:13
15
作者 张振海 王悦榕 党建武 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期2208-2215,共8页
针对在列控车载子系统可靠性分析中存在不确定信息、共因失效、恢复机制和降级运行的问题,采用融合证据理论的贝叶斯网络模型对其进行可靠性分析。在分析CTCS-3级列控车载子系统结构的基础上构建故障树,并将故障树转化为贝叶斯网络。利... 针对在列控车载子系统可靠性分析中存在不确定信息、共因失效、恢复机制和降级运行的问题,采用融合证据理论的贝叶斯网络模型对其进行可靠性分析。在分析CTCS-3级列控车载子系统结构的基础上构建故障树,并将故障树转化为贝叶斯网络。利用贝叶斯网络的正向推理能力,综合考虑共因失效和恢复机制因素,结合信任测度和似然测度得到列控车载子系统的可用度并讨论降级运行对系统可用度的影响。利用贝叶斯网络的反向推理能力,得到车载子系统薄弱环节。通过求解重要度,得到存在认知不确定性的基本单元对车载子系统可靠性的影响程度。研究结果表明:该方法增强了贝叶斯网络处理不确定信息的能力,运用该方法得到的评价结果比完全信息条件下得到的更符合实际情况。 展开更多
关键词 可靠性分析 车载子系统 证据理论 贝叶斯网络
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基于证据理论的改进贝叶斯网络液压系统可靠性分析(英文) 被引量:3
16
作者 刘光宇 张春友 《机床与液压》 北大核心 2019年第24期17-23,46,共8页
可靠性分析是判断液压系统和元件可靠性的一种关键技术。贝叶斯网络是液压系统可靠性分析的常用方法。然而,在实际工程中,液压系统的不确定性和多态性使得传统贝叶斯网络可靠性分析的性能下降。基于此,提出了一种基于证据理论的改进贝... 可靠性分析是判断液压系统和元件可靠性的一种关键技术。贝叶斯网络是液压系统可靠性分析的常用方法。然而,在实际工程中,液压系统的不确定性和多态性使得传统贝叶斯网络可靠性分析的性能下降。基于此,提出了一种基于证据理论的改进贝叶斯网络液压系统可靠性分析方法。首先,利用证据理论的似然概率和信任概率描述根节点的失效可能性区间,有效处理了液压系统的不确定信息,准确地提取了根节点的故障概率;然后,基于贝叶斯推理获取叶节点的故障概率和根节点的灵敏度区间,有效描述了液压系统的多态性。液压系统可靠性分析实例表明:该方法具有很强的不确定信息处理能力和多态性分析能力。实例分析结果验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 液压系统 可靠性分析 不确定信息 多态性 证据理论 贝叶斯网络
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基于有限退化结构的多态组合导航系统可靠性
17
作者 杨柳 陈龙灿 +1 位作者 梁泽启 朱传军 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第10期4148-4155,共8页
组合导航系统(integrated navigation system,INS)广泛用于航空航天、海洋探索等领域,因其工作环境、系统构成的复杂性等因素,系统从正常工作到完全失效会经历各种退化状态,进而增加系统可靠性分析难度。将有限退化结构(finite degradat... 组合导航系统(integrated navigation system,INS)广泛用于航空航天、海洋探索等领域,因其工作环境、系统构成的复杂性等因素,系统从正常工作到完全失效会经历各种退化状态,进而增加系统可靠性分析难度。将有限退化结构(finite degradation structures,FDS)方法应用于多态组合导航系统可靠性分析。首先,参考故障模式与影响分析(failure mode and effect analysis,FMEA)方法将组件的故障模式转化为状态空间;其次,利用抽象运算得到组件状态和系统状态的关联关系,建立组合导航系统的FDS模型;然后,进行系统临界场景分析和可靠性指标计算,得出系统状态的发生概率、组件状态的敏感性,找到系统的薄弱环节、系统完全失效前的退化边界;最后,根据结果指导制定系统维护策略、预防系统风险发生方案等可靠性决策。 展开更多
关键词 组合导航系统 有限退化结构 可靠性分析 临界场景 敏感性
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海洋平台结构系统静强度可靠性分析 被引量:1
18
作者 邓洪洲 孙秦 杨庆雄 《中国海上油气(工程)》 1995年第5期25-30,共6页
本文研究了对三维模型的导管架平台结构系统静强度可靠性评估方法。在极值载荷条件下,分别以极限冲剪应力及屈曲临界应力作为管节点及杆件的极限强度,采用增量载荷法建立破坏模式安全裕量方程。同时研究了求取结构系统主要失效模式的自... 本文研究了对三维模型的导管架平台结构系统静强度可靠性评估方法。在极值载荷条件下,分别以极限冲剪应力及屈曲临界应力作为管节点及杆件的极限强度,采用增量载荷法建立破坏模式安全裕量方程。同时研究了求取结构系统主要失效模式的自动算法及计算系统失效概率的方法。作为一个算例,运用作者开发的计算机程序,对一固定式导管架平台进行了可靠性分析,验证了本方法对开展三维模型平台结构系统静强度可靠性评估是可行的。 展开更多
关键词 海上平台 结构系统 静强度 可靠性分析
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结构系统强度和刚度耦合的可靠性分析
19
作者 李艺 赵文 +2 位作者 梁磊 李慎刚 闫运起 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期127-130,共4页
基于计算结构力学概念,提出框架结构强度和刚度耦合的可靠性分析方法,解决了极限状态函数和内力的连续生成问题.将该方法与分枝定界法相结合对系统加以分析,计算了结构的总体失效概率.文中方法实现了变更结构的连续可靠性分析,简化了繁... 基于计算结构力学概念,提出框架结构强度和刚度耦合的可靠性分析方法,解决了极限状态函数和内力的连续生成问题.将该方法与分枝定界法相结合对系统加以分析,计算了结构的总体失效概率.文中方法实现了变更结构的连续可靠性分析,简化了繁琐的总刚运算,为结构退化为机构提供了新判据,加快了系统失效模式的搜索速度,提高了结构系统可靠性分析的时效. 展开更多
关键词 结构系统 可靠性 强度 刚度 耦合 连续分析
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并联结构系统可靠性分析的非概率等效平面法
20
作者 乔心州 赵悦 +1 位作者 刘鹏 方秀荣 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期2346-2352,共7页
采用椭球模型描述结构不确定变量,提出一种并联结构系统可靠性分析的非概率等效平面法。首先,基于两个极限状态平面等效为一个极限状态平面的思想,给出等效非概率可靠性指标和等效单位法向量的解析公式;其次,考虑到等效过程受失效模式... 采用椭球模型描述结构不确定变量,提出一种并联结构系统可靠性分析的非概率等效平面法。首先,基于两个极限状态平面等效为一个极限状态平面的思想,给出等效非概率可靠性指标和等效单位法向量的解析公式;其次,考虑到等效过程受失效模式排序的影响,提出一种按失效模式相关系数从大到小排序的自适应组合策略;最后,通过一个数值算例和一个工程算例验证文中方法有效可行。 展开更多
关键词 并联结构系统 可靠性分析 非概率等效平面法 自适应策略
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