结构动力可靠度的重要抽样法 被引量：23

1

作者 吴斌 欧进萍 +1 位作者 张纪刚 吕大刚 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期478-482,共5页

重要抽样法是蒙特卡洛数值模拟方法中的一种重要的方差缩减技术 ,目前重要抽样法在工程结构可靠度计算中的应用主要集中于静力问题。本文分析了动力可靠度蒙特卡洛方法的特点 ,提出了在结构动力可靠度问题中应用重要抽样法的方法 ,并针... 重要抽样法是蒙特卡洛数值模拟方法中的一种重要的方差缩减技术 ,目前重要抽样法在工程结构可靠度计算中的应用主要集中于静力问题。本文分析了动力可靠度蒙特卡洛方法的特点 ,提出了在结构动力可靠度问题中应用重要抽样法的方法 ,并针对白噪声荷载 ,给出了选择重要抽样函数的方法和重要抽样函数的具体表达式。理论和数值分析表明 。 展开更多

关键词 结构动力可靠度 蒙特卡洛法 重要抽样法 方差缩减技术 静力学

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改进的重要抽样法在电力系统可靠性评估中的应用 被引量：50

2

作者 宋晓通 谭震宇 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第13期56-59,64,共5页

将分散抽样方法与重要抽样方法相结合,提出了一种应用于电力系统可靠性评估的改进重要抽样算法。应用该方法对IEEE-RTS标准系统的发电部分进行了可靠性评估,并与采用常规抽样方法和常规重要抽样方法的评估结果作了比较。结果表明,文中... 将分散抽样方法与重要抽样方法相结合,提出了一种应用于电力系统可靠性评估的改进重要抽样算法。应用该方法对IEEE-RTS标准系统的发电部分进行了可靠性评估,并与采用常规抽样方法和常规重要抽样方法的评估结果作了比较。结果表明,文中提出的方法在保证计算精度的前提下显著减小了抽样方差,加快了迭代计算的收敛速度。 展开更多

关键词 电力系统 可靠性评估 蒙特卡罗法 重要抽样法 分散抽样法

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基于响应面和重要抽样法的隧道衬砌结构时变可靠度 被引量：15

3

作者 姚贝贝 孙钧 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1474-1479,共6页

由于隧道衬砌结构极限状态方程高度非线性,直接采用一般的可靠度计算方法得到的是几何可靠度,存在较大误差,需进行改进.结合响应面法和重要抽样两种方法,利用响应面法得到的验算点作为重要抽样法的抽样中心,进而求解结构的可靠度指标.... 由于隧道衬砌结构极限状态方程高度非线性,直接采用一般的可靠度计算方法得到的是几何可靠度,存在较大误差,需进行改进.结合响应面法和重要抽样两种方法,利用响应面法得到的验算点作为重要抽样法的抽样中心,进而求解结构的可靠度指标.在该理论的基础上,考虑结构抗力随时间衰减的因素,利用Matlab软件编制了隧道在服务寿命期限内的时变可靠度指标的计算程序,并通过回归分析,得到了时变可靠度指标随着时间呈指数递减的规律.通过耐久性系数与时变可靠度指标的对应关系,可得到衬砌结构任意时刻的耐久性系数,该系数则是衬砌结构耐久性设计的关键.该方法对功能函数高度非线性的工程较适用,并且为结构耐久性设计提供了基础. 展开更多

关键词 越江隧道 响应面法 重要抽样法 时变可靠度指 标 耐久性系数

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失效概率计算的截断重要抽样法 被引量：5

4

作者 袁修开 吕震宙 宋述芳 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期752-756,共5页

在结构可靠性分析中,传统的重要抽样法通过将抽样中心移到设计点处,从而提高了抽样效率。在传统的重要抽样方法基础上,通过引入截断的重要抽样函数,提出了失效概率计算的截断重要抽样法。与传统的重要抽样法相比,所提方法将重要抽样的... 在结构可靠性分析中,传统的重要抽样法通过将抽样中心移到设计点处,从而提高了抽样效率。在传统的重要抽样方法基础上,通过引入截断的重要抽样函数,提出了失效概率计算的截断重要抽样法。与传统的重要抽样法相比,所提方法将重要抽样的区域控制在以均值点为球心的超球之外,从而进一步提高了抽样效率。推导了截断重要抽样方法的失效概率估计值的方差和变异系数计算公式。算例结果表明:在相同的抽样次数下,截断重要抽样法比传统的重要抽样法具有更小的失效概率估计值变异系数,而在相同的计算精度下,截断重要抽样法所需的样本数更小,这说明截断重要抽样法比传统重要抽样法具有更高的效率。 展开更多

关键词 重要抽样法 失效概率 结构

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结构动力可靠度计算的区域分解法和重要抽样法 被引量：8

5

作者 刘佩 姚谦峰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期52-55,共4页

Lambros Katafygiotis提出的区域分解法和S.K.Au提出的重要抽样法,被用来计算受高斯随机过程作用的线性动力体系的失效概率。在以上两种方法的基础上,给出了非平稳随机地震作用下,单自由度线性体系动力可靠度的区域分解法和重要抽样法... Lambros Katafygiotis提出的区域分解法和S.K.Au提出的重要抽样法,被用来计算受高斯随机过程作用的线性动力体系的失效概率。在以上两种方法的基础上,给出了非平稳随机地震作用下,单自由度线性体系动力可靠度的区域分解法和重要抽样法的计算步骤,对以上两种方法补充给出了选取失效域下标的措施;其中区域分解法将结构反应用离散脉冲响应函数表示,补充给出了极限状态函数系数的具体确定方法。通过算例对比分析了区域分解法和重要抽样法的计算效率,结果表明当计算小失效概率时,区域分解法的计算效率同重要抽样法一样高效,而对比Monte-Carlo法有显著提高,且两种方法的计算精度接近。 展开更多

关键词 动力可靠度 区域分解法 重要抽样法 非平稳随机地震作用 极限状态函数

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截断正态分布情况下失效概率计算的截断重要抽样法 被引量：4

6

作者 池巧君 吕震宙 宋述芳 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1079-1084,共6页

截断重要抽样法是在传统的重要抽样方法的基础上,引入截断抽样函数来计算结构的失效概率,本文运用此方法来解决工程中普遍存在的截断分布问题。首先将截断分布情况下的可靠性模型转化为非截断分布情况下的多模式并联系统的可靠性模型,... 截断重要抽样法是在传统的重要抽样方法的基础上,引入截断抽样函数来计算结构的失效概率,本文运用此方法来解决工程中普遍存在的截断分布问题。首先将截断分布情况下的可靠性模型转化为非截断分布情况下的多模式并联系统的可靠性模型,然后采用截断重要抽样法求解,推导了截断分布可靠性估计值的方差分析公式。文中给出的算例结果表明:截断重要抽样法适用于截断分布的可靠性分析,且在相同的计算精度下,截断重要抽样法比传统的重要抽样法效率要高。 展开更多

关键词 截断重要抽样法 截断分布 方差分析

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基于重要抽样法的风电齿轮箱齿轮可靠性灵敏度分析 被引量：6

7

作者 安宗文 辛玉 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第3期36-40,共5页

为了评估风电齿轮箱齿轮参数对其失效概率的影响,以1.5 MW风电齿轮箱高速级从动轮为研究对象,假设影响齿轮强度和应力的各个参数服从正态分布的随机变量,基于重要抽样方法对齿轮齿面接触疲劳和齿根弯曲疲劳失效分别进行可靠性灵敏度分析... 为了评估风电齿轮箱齿轮参数对其失效概率的影响,以1.5 MW风电齿轮箱高速级从动轮为研究对象,假设影响齿轮强度和应力的各个参数服从正态分布的随机变量,基于重要抽样方法对齿轮齿面接触疲劳和齿根弯曲疲劳失效分别进行可靠性灵敏度分析.分析结果表明,齿轮齿面工作硬化系数对齿轮接触疲劳失效的影响最大,齿轮弯曲强度计算的寿命系数对齿轮弯曲疲劳失效的影响最大,齿轮失效概率随各设计参数标准差的增大而增大.分析结果可以为风电齿轮箱齿轮的设计制造提供参考. 展开更多

关键词 风电齿轮箱 齿轮 失效概率 重要抽样法 灵敏度分析

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扩展重要抽样法及其在平尾转轴可靠性分析中的应用 被引量：3

8

作者 刘成立 吕震宙 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期349-354,共6页

提出了扩展重要抽样法,用以计算结构系统的多个失效模式中含有不全相同基本随机变量时的系统失效概率。通过构造扩展重要抽样法的抽样密度函数,给出该方法失效概率的估计值,以及其方差和变异系数的计算公式。并将此方法用于某型飞机平... 提出了扩展重要抽样法,用以计算结构系统的多个失效模式中含有不全相同基本随机变量时的系统失效概率。通过构造扩展重要抽样法的抽样密度函数,给出该方法失效概率的估计值,以及其方差和变异系数的计算公式。并将此方法用于某型飞机平尾转轴的可靠性分析,算例结果表明其优越性。 展开更多

关键词 扩展重要抽样法 扩展设计点 可靠性分析

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串联结构模糊可靠性灵敏度分析的自适应重要抽样法 被引量：2

9

作者 张峰 吕震宙 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期162-167,共6页

针对失效边界模糊的串联结构系统,提出了一种模糊可靠性灵敏度分析的自适应重要抽样法。首先采用模拟退火的优化算法,来寻找串联结构各模糊失效模式的最可能失效点,并以各最可能失效点为抽样中心建立相应的子重要抽样函数,由子重要抽样... 针对失效边界模糊的串联结构系统,提出了一种模糊可靠性灵敏度分析的自适应重要抽样法。首先采用模拟退火的优化算法,来寻找串联结构各模糊失效模式的最可能失效点,并以各最可能失效点为抽样中心建立相应的子重要抽样函数,由子重要抽样函数建立混合重要抽样函数。然后依据混合重要抽样函数抽取的样本,对串联结构的模糊可靠性灵敏度作估计,推导了估计值的均值、方差和变异系数,并通过变异系数来控制算法的收敛。算例显示所提的基于模拟退火的自适应混合重要抽样法在模糊可靠性灵敏度分析上明显优越于蒙特卡洛法。 展开更多

关键词 可靠性 蒙特卡洛法 模拟退火算法 重要抽样法 广义失效模式 可靠性灵敏度

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基于β面截断重要抽样法可靠性灵敏度估计及其方差分析 被引量：1

10

作者 张峰 吕震宙 崔利杰 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2011年第2期176-186,共11页

基于β面的截断重要抽样法可以用来求解单失效模式可靠性灵敏度.该方法在设计点处作失效面的虚拟切面β面,而β面将变量空间分割成重要抽样区域R和非重要抽样区域S.在R和S区域分别建立相应的截断重要抽样密度函数hR(x)和hS(x),从hR(x)和... 基于β面的截断重要抽样法可以用来求解单失效模式可靠性灵敏度.该方法在设计点处作失效面的虚拟切面β面,而β面将变量空间分割成重要抽样区域R和非重要抽样区域S.在R和S区域分别建立相应的截断重要抽样密度函数hR(x)和hS(x),从hR(x)和hS(x)中抽取的样本量按照R和S区域对可靠性灵敏度的贡献来分配,并通过迭代模拟计算来得到.本文推导了基于β面截断重要抽样法的可靠性灵敏度估计值方差和变异系数的计算公式,并将该方法推广应用到并联系统中.算例结果表明:在估计值相对误差小于2%、可靠性灵敏度估计值变异系数相同时,基于β面的截断重要抽样法的可靠性灵敏度估计所需的样本数比传统重要抽样法、β球截断重要抽样法计算量少. 展开更多

关键词 设计点 β截面 β面截断重要抽样法 可靠性灵敏度 变异系数

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含未穿透裂纹结构断裂失效概率计算的重要抽样法 被引量：1

11

作者 孙鹏飞 袁杰红 林泽锦 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期684-689,共6页

将线弹簧模型法与重要抽样法相结合,建立含未穿透裂纹结构断裂失效概率的计算方法,考虑材料特性、外载荷和裂纹尺寸等参数的不确定性,以含未穿透裂纹平板为例进行计算,求得结构的失效概率。对比分析Monte Carlo法、响应面法和重要抽样... 将线弹簧模型法与重要抽样法相结合,建立含未穿透裂纹结构断裂失效概率的计算方法,考虑材料特性、外载荷和裂纹尺寸等参数的不确定性,以含未穿透裂纹平板为例进行计算,求得结构的失效概率。对比分析Monte Carlo法、响应面法和重要抽样法的计算效率与精度。结果表明,所提方法是合理可靠的,而且计算量小、精度高、通用性强,适合工程实际应用。 展开更多

关键词 未穿透裂纹 线弹簧模型 重要抽样法 失效概率

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基于改进重要抽样法的输电系统可靠性评估 被引量：3

12

作者 郝宁 朱永利 《陕西电力》 2011年第1期37-40,共4页

在蒙特卡洛法的基础上,将重要抽样法和截断抽样法相结合,提出了一种应用于输电系统可靠性评估的改进重要抽样法。通过重要抽样法改变现有样本空间的概率分布,运用截断抽样法对系统抽样并进行可靠性评估。应用本文提出的方法对IEEE-RBTS... 在蒙特卡洛法的基础上,将重要抽样法和截断抽样法相结合,提出了一种应用于输电系统可靠性评估的改进重要抽样法。通过重要抽样法改变现有样本空间的概率分布,运用截断抽样法对系统抽样并进行可靠性评估。应用本文提出的方法对IEEE-RBTS测试系统的输电部分进行了可靠性评估,并与采用常规抽样法和常规重要抽样法的评估结果作了比较。评估结果表明,本文提出的方法在保证可靠性指标基本不变的前提下加快了收敛速度,提高了计算效率,从而证明了该方法的有效性和合理性。 展开更多

关键词 输电系统 可靠性评估 蒙特卡洛法 重要抽样法 截断抽样法

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一种基于混合遗传算法优化的截断重要抽样法 被引量：1

13

作者 张峰 吕震宙 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期190-193,共4页

针对并联系统失效概率的计算,提出一种基于混合遗传算法的截断重要抽样法。所提算法中,基于十进制编码的混合遗传算法被用来寻找并联系统最可能失效点x*和系统近似可靠度指标β。以β为半径建立以坐标原点为球心的截球,并以x*为抽样中... 针对并联系统失效概率的计算,提出一种基于混合遗传算法的截断重要抽样法。所提算法中,基于十进制编码的混合遗传算法被用来寻找并联系统最可能失效点x*和系统近似可靠度指标β。以β为半径建立以坐标原点为球心的截球,并以x*为抽样中心构造重要抽样概率密度函数,从而建立针对并联系统可靠性分析的β球截断重要抽样法。通过算例分析,比较了几种不同并联系统失效概率计算的方法,结果表明本文方法比连续顺序近似法、一次二阶矩法具有更高的计算精度,比蒙特卡洛法具有更快的收敛速度,尤其是针对小失效概率问题;与β球截断抽样法和重要抽样法相比,计算效率也进一步提高。 展开更多

关键词 混合遗传算法 β球截断抽样 重要抽样法 失效概率

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基于失效域重构和重要抽样法的结构动力学系统首穿失效概率 被引量：2

14

作者 任丽梅 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2019年第4期463-472,共10页

对于线性动力学系统,重构系统失效域,利用基本失效域概率构造重要抽样密度函数,提出了基于重要抽样技术的首穿失效概率估计方法;对于非线性动力学系统,构建等效线性系统,线性化原理为线性与非线性系统对安全域边界具有相同的平均上穿率... 对于线性动力学系统,重构系统失效域,利用基本失效域概率构造重要抽样密度函数,提出了基于重要抽样技术的首穿失效概率估计方法;对于非线性动力学系统,构建等效线性系统,线性化原理为线性与非线性系统对安全域边界具有相同的平均上穿率.最后给出Gauss(高斯)白噪声激励的线性与非线性系统的数值算例,并与Monte-Carlo(蒙特-卡洛)方法及区域分解方法比较,结果显示该文方法是正确有效的. 展开更多

关键词 结构动力学 首穿失效概率 重要抽样法 平均上穿率 互斥基本失效域

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基于β面的截断重要抽样法

15

作者 张峰 吕震宙 赵新攀 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期430-435,共6页

提出一种基于β面的截断重要抽样法求解结构单失效模式的失效概率。该方法通过在设计点处作失效面的虚拟切面-β面,将变量空间分割成重要抽样区域R和非重要抽样区域S。在R和S区域分别建立相应的截断重要抽样密度函数hR(x)和hS(x),从hR(x... 提出一种基于β面的截断重要抽样法求解结构单失效模式的失效概率。该方法通过在设计点处作失效面的虚拟切面-β面,将变量空间分割成重要抽样区域R和非重要抽样区域S。在R和S区域分别建立相应的截断重要抽样密度函数hR(x)和hS(x),从hR(x)和hS(x)中抽取的样本量按照R和S区域对失效概率的贡献来分配,由迭代模拟计算得到。推导了基于β面截断重要抽样法的失效概率估计值的方差和变异系数计算公式,该方法还可推广应用到并联系统中。算例结果表明,在相同的计算精度下,基于β面的截断重要抽样法所需的样本数比传统重要抽样法计算量少。 展开更多

关键词 设计点 β截面 β面截断重要抽样法 失效概率

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基于重要抽样法的配电系统可靠性评估

16

作者 刘晋 周云海 +2 位作者 伍咏红 王正纲 陈文婕 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第2期20-23,共4页

提出了一种应用于配电网可靠性评估的重要抽样方法,以RBTS母线6系统的主馈线4为例,应用该方法进行了可靠性指标的评估,结果表明:该方法在保证精度的前提下,能够减小样本方差,加快收敛速度.

关键词 可靠性评估 重要抽样法 样本方差

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考虑基本变量模糊与随机性的广义自适应重要抽样法

17

作者 张峰 吕震宙 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期599-603,共5页

基于模糊随机广义可靠性分析向随机可靠性分析的转换,提出了模糊随机广义失效概率计算的自适应重要抽样法,该方法利用模拟退火智能优化,在模拟的过程中逐步逼近模糊随机广义设计点,并在模拟过程中自适应地构造重要抽样函数,从而使得模... 基于模糊随机广义可靠性分析向随机可靠性分析的转换,提出了模糊随机广义失效概率计算的自适应重要抽样法,该方法利用模拟退火智能优化,在模拟的过程中逐步逼近模糊随机广义设计点,并在模拟过程中自适应地构造重要抽样函数,从而使得模糊随机失效概率的计算效率和精度大为提高。与传统的重要抽样法相比,本文方法无需首先求解失效模式的设计点。对非线性失效区和复杂等价概率密度函数,由于模拟退火智能优化在寻找设计点时比诸如一次二阶矩法(FOSM)更为有效,因而所提方法适合非线性失效区和复杂等价概率密度函数情况下的广义可靠性分析。另外,随着重要抽样密度函数逐步向最优值的自动调整,抽取的样本数逐渐增大,使后续构建的重要抽样函数更能体现对广义失效概率贡献的重要程度,并使失效概率的计算更加准确。文中算例证明了所提方法的合理性。 展开更多

关键词 随机性 模糊性 重要抽样法 广义失效概率 模拟退火

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欧式敲入期权的蒙特卡洛定价法改进——蒙特卡洛重要抽样法

18

作者 李忠民 张静 《科学技术与工程》 2011年第5期1033-1038,共6页

作为界限期权之一的欧式敲入期权,用普通的蒙特卡洛模拟法定价并不能有效地减小样本估计方差,影响了估计的精确度,而最新发展起来的蒙特卡洛重要抽样法克服了这一难题。介绍了蒙特卡洛重要抽样法及其基本思想,并开创性地将该方法应用到... 作为界限期权之一的欧式敲入期权,用普通的蒙特卡洛模拟法定价并不能有效地减小样本估计方差,影响了估计的精确度,而最新发展起来的蒙特卡洛重要抽样法克服了这一难题。介绍了蒙特卡洛重要抽样法及其基本思想,并开创性地将该方法应用到欧式敲入期权的定价过程,将结果与普通蒙特卡洛模拟结果对比,有效验证了该方法在界限期权定价中的优越性。 展开更多

关键词 蒙特卡洛重要抽样法 界限期权 欧式敲入期权

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基于重要抽样法的热防护系统热可靠性评估方法 被引量：5

19

作者 邓诗圆 辛健强 +3 位作者 张琨 王林林 姚建尧 洪文虎 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期63-71,共9页

热防护系统的可靠性直接影响到高超飞行器的安全性和结构完整性。为提高热防护系统可靠性分析的效率,在之前研究的基础上提出了基于重要抽样(Importance Sampling,IS)的热可靠性评估方法,给出了该方法的具体实施流程和评价方法,有效解... 热防护系统的可靠性直接影响到高超飞行器的安全性和结构完整性。为提高热防护系统可靠性分析的效率,在之前研究的基础上提出了基于重要抽样(Importance Sampling,IS)的热可靠性评估方法,给出了该方法的具体实施流程和评价方法,有效解决蒙特卡洛法(Monte Carlo method,MC)对于低失效概率问题分析效率过低的问题。以典型的非烧蚀热防护系统为例,在考虑材料、几何尺寸不确定性的情况下进行了热可靠性分析,验证文中方法的有效性。计算结果表明,要得到同等置信度的失效概率结果,重要抽样法所需的抽样次数仅为传统蒙特卡洛法10%,大大提高了可靠性分析的效率。 展开更多

关键词 热防护系统 热可靠性 重要抽样法 蒙特卡洛法 置信度

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基于重要抽样法的模糊可靠性数字仿真 被引量：1

20

作者 刘建峰 吴成龙 +1 位作者 王爱囡 董玉革 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期116-120,共5页

文章利用重要抽样法,通过对模糊变量的当量随机变量的抽样,用数字仿真的方法估计零件的可靠性。在把模糊变量转化成当量随机变量后,根据当量随机变量的信息利用遗传算法计算设计点,并构造重要抽样密度函数,然后通过对当量随机变量重新... 文章利用重要抽样法,通过对模糊变量的当量随机变量的抽样,用数字仿真的方法估计零件的可靠性。在把模糊变量转化成当量随机变量后,根据当量随机变量的信息利用遗传算法计算设计点,并构造重要抽样密度函数,然后通过对当量随机变量重新抽样来计算零件的失效概率。用算例比较了重要抽样法和蒙特卡罗法的计算结果,验证了用重要抽样法对模糊变量进行抽样的可行性和效率。 展开更多

关键词 模糊变量 当量随机变量 重要抽样法 遗传算法

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