非嵌入式多项式混沌法在爆轰产物JWL参数评估中的应用 被引量：15

1

作者 王瑞利 刘全 温万治 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期9-15,共7页

介绍了非嵌入多项式混沌法的数学模型,给出了非嵌入式多项式混沌法进行不确定度量化的主要步骤。采用此方法研究了平面、散心爆轰问题数值模拟中,JWL模型参数R1、R2服从均匀分布的随机变量时所引起的爆轰过程计算结果的不确度性,着重分... 介绍了非嵌入多项式混沌法的数学模型,给出了非嵌入式多项式混沌法进行不确定度量化的主要步骤。采用此方法研究了平面、散心爆轰问题数值模拟中,JWL模型参数R1、R2服从均匀分布的随机变量时所引起的爆轰过程计算结果的不确度性,着重分析了爆轰传播过程中压力与密度的统计特性。研究结果表明,非嵌入式多项式混沌法可以为模型输入参数不确定性的传播对输出结果响应量的影响建立一种有效不确定度评估方法,为使用JWL模型时选取参数提供参考。 展开更多

关键词 爆炸力学 JWL状态方程 参数选取 非嵌入式多项式混沌法 不确定度量化

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结构非Gauss随机响应分析的混沌响应面法研究

2

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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参数随机Lamb波频散特性的非嵌入式多项式混沌方法 被引量：1

3

作者 于保华 胡小平 杨世锡 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期712-717,共6页

Lamb波频散特性理论分析是板状结构开展导波无损检测的基础,传统的参数确定Lamb波频散特性分析方法往往忽略名义参数与实际参数之间存在的误差,而这种忽略已逐渐不能适应Lamb波高精度高效率无损检测的需求.提出一种融合谱配置方法的非... Lamb波频散特性理论分析是板状结构开展导波无损检测的基础,传统的参数确定Lamb波频散特性分析方法往往忽略名义参数与实际参数之间存在的误差,而这种忽略已逐渐不能适应Lamb波高精度高效率无损检测的需求.提出一种融合谱配置方法的非嵌入式多项式混沌分析方法,利用Galerkin映射将频散特性进行正交多项式混沌展开,得到参数随机Lamb波频散的统计特性,并与蒙特卡洛随机模拟方法进行对比,两种方法获取结果一致,而此方法具有明显的分析效率优势&研究有助于完善板状结构Lamb波传播与无损检测分析理论. 展开更多

关键词 健康监测#无损检测# Lamb波#谱配置方法#非嵌入式多项式混沌

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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

4

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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非嵌入多项式混沌法在P-S-N曲线拟合中的应用 被引量：3

5

作者 刘潇然 孙秦 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1252-1257,共6页

基于非嵌入多项式混沌展开法,提出一种中等寿命P-S-N曲线的拟合方法。将二参数Basquin S-N模型参数C视为随机变量,在小子样疲劳试验寿命样本基础上获取其小样本数据,由此建立多项式混沌展开式并计算参数C的统计量;通过展开式扩充参数C... 基于非嵌入多项式混沌展开法,提出一种中等寿命P-S-N曲线的拟合方法。将二参数Basquin S-N模型参数C视为随机变量,在小子样疲劳试验寿命样本基础上获取其小样本数据,由此建立多项式混沌展开式并计算参数C的统计量;通过展开式扩充参数C的样本量并检验概率分布类型,进而对参数C进行随机抽样,计算大子样样本疲劳寿命,统计获得不同可靠度下的疲劳寿命,拟合得到相应的P-S-N曲线。本文完成了铝合金2024-T3疲劳试验,并在不同样本量下利用本文方法获得了不同可靠度下的P-S-N曲线,与传统方法拟合结果误差均在5%以内,验证了本文方法的有效性。 展开更多

关键词 非嵌入多项式混沌 P-S-N曲线 小子样 概率特性 铝合金2024-T3

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基于非嵌入多项式混沌的爆轰不确定度量化 被引量：3

6

作者 梁霄 王瑞利 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期672-677,共6页

固体炸药爆轰是极为复杂的极端物理和化学过程,发生在极小的时间尺度和极小的空间尺度内,产生极高的爆压和极快的爆速,给理论研究和实验带来巨大的挑战,数值模拟成为极为重要的研究手段。验证、确认和不确定度量化综合了实验和数值模拟... 固体炸药爆轰是极为复杂的极端物理和化学过程,发生在极小的时间尺度和极小的空间尺度内,产生极高的爆压和极快的爆速,给理论研究和实验带来巨大的挑战,数值模拟成为极为重要的研究手段。验证、确认和不确定度量化综合了实验和数值模拟的优点。针对圆筒试验问题,使用基于全张量积的多元非嵌入多项式混沌方法,给出了初始密度和JWL参数不确定时、圆筒位置和速度的期望、方差以及置信区间。结果发现试验数据均落在置信区间内。最后,使用信息熵方法给出实验不确定度量化,从而确认了模型的有效性。 展开更多

关键词 爆轰波 非嵌入多项式混沌 圆筒试验 张量积 不确定度量化

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基于嵌入式多项式混沌展开法的随机边界下流动与传热问题不确定性量化 被引量：4

7

作者 姜昌伟 刘星 +2 位作者 石尔 李韬海 江怡 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2021年第5期481-491,共11页

提出了一种嵌入式多项式混沌展开(polynomial chaos expansion,PCE)的随机边界条件下流动与传热问题不确定性量化方法及有限元程序框架.该方法利用Karhunen-Loeve展开表达随机输入边界条件,以及嵌入式多项式混沌展开法表达输出随机场;... 提出了一种嵌入式多项式混沌展开(polynomial chaos expansion,PCE)的随机边界条件下流动与传热问题不确定性量化方法及有限元程序框架.该方法利用Karhunen-Loeve展开表达随机输入边界条件,以及嵌入式多项式混沌展开法表达输出随机场;同时利用谱分解技术将控制方程转化为一组确定性控制方程,并对每个多项式混沌进行求解得到其统计特征.与Monte-Carlo法相比,该方法能够准确高效地预测随机边界条件下流动与传热问题的不确定性特征,同时可以节省大量计算资源. 展开更多

关键词 不确定性量化 嵌入式多项式混沌展开 随机边界条件 流动与传热 随机有限元

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基于多项式混沌方法对C-J爆轰参数不确定度的分析 被引量：2

8

作者 梁霄 王瑞利 +1 位作者 胡星志 陈江涛 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期126-135,共10页

Chapman-Jougeut理论是预测波后爆轰物理量状态的有力工具,但以往的研究未考虑模型中的不确定因素及其影响。事实上,不确定度会影响数值模拟的预测能力和可靠性。首先,通过剖析爆轰机理,深入挖掘爆轰建模与模拟中的不确定因素。假设PBX-... Chapman-Jougeut理论是预测波后爆轰物理量状态的有力工具,但以往的研究未考虑模型中的不确定因素及其影响。事实上,不确定度会影响数值模拟的预测能力和可靠性。首先,通过剖析爆轰机理,深入挖掘爆轰建模与模拟中的不确定因素。假设PBX-9502的初始密度和爆速服从对数正态分布,结合真实的试验数据,通过参数估计和Anderson-Darling假设检验法标定初始密度和爆速的概率密度函数。Beta分布用以定量刻画没有物理意义的、唯象参数的不确定度,形状参数和支集源于工程经验。Rosenblatt变换将相关的、非Gauss随机变量转化成相互独立的标准正态分布。然后,使用非嵌入多项式混沌研究高维爆轰不确定度传播。具体而言,针对一元多项式混沌,正交多项式通过Gauss-Hilbert空间中的Gram-Schmidt方法导出,六点Gauss求积方法用以计算多项式混沌的系数。使用权重和Gauss求积点的全张量积计算多元多项式混沌。最后,通过多元多项式混沌得到感兴趣量的概率密度函数以及对应的期望、标准差和置信区间等Gauss统计量。研究结果表明:波后压力波动较大,置信区间较宽,与孙承纬的“爆轰压力测量值分散性较大”的结论相吻合。同时感兴趣量的试验结果落入模拟结果的置信区间内,研究结果能增强模型的可靠性和鲁棒性。所用方法可扩展到更加复杂状态方程的爆轰系统。 展开更多

关键词 非嵌入多项式混沌 不确定度量化 Rosenblatt变换 Anderson-Darling检验 Chapman-Jougeut理论

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非嵌入式概率配置点法在后台阶地形流场计算中的应用 被引量：1

9

作者 张航 吴新 《水电能源科学》 北大核心 2017年第7期30-32,共3页

为验证非嵌入式概率配置点法的准确性,针对来流速度的不确定性,对后台阶流动进行不确定CFD模拟,分析该方法在后台阶地形流场计算中的应用,并比较计算结果与试验结果,验证了该方法的可靠性与实用性。结果表明,该方法可在较小计算量下得... 为验证非嵌入式概率配置点法的准确性,针对来流速度的不确定性,对后台阶流动进行不确定CFD模拟,分析该方法在后台阶地形流场计算中的应用,并比较计算结果与试验结果,验证了该方法的可靠性与实用性。结果表明,该方法可在较小计算量下得到较高的精度,提高了计算的可信度和参考价值。研究结果为该方法在复杂边界流场中的应用提供依据。 展开更多

关键词 非嵌入式概率配置点法 后台阶流动 不确定CFD模拟 流场计算

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不确定水声场随机多项式系数解法 被引量：7

10

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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全局叶型扭转角误差对轴流压气机性能影响的不确定性量化分析方法

11

作者 翟益琛 楚武利 +2 位作者 刘铠烨 莫喻钦 申轶豪 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第3期110-123,共14页

为了研究全局叶型扭转角误差对跨声速压气机叶片性能参数及流场结构的影响,以Rotor37为研究对象提出了一种不确定性量化流程及方法。首先基于主成分分析方法构建几何不确定性三维降阶模型,然后基于非嵌入式混沌多项式中三维正态分布变... 为了研究全局叶型扭转角误差对跨声速压气机叶片性能参数及流场结构的影响,以Rotor37为研究对象提出了一种不确定性量化流程及方法。首先基于主成分分析方法构建几何不确定性三维降阶模型,然后基于非嵌入式混沌多项式中三维正态分布变量的选取方法,用数值方法求解需求样本点上的全三维Reynolds-averaged Navier-Stokes方程以构建非嵌入式混沌多项式,借以评估大样本量下的性能响应,结果显示性能参数的统计结果服从正态分布,其平均水平不受影响,但存在约1%的波动。利用Spearman相关性分析得到影响流场的关键展向截面位置,结果表明效率与70%~100%叶高范围内的扭转角误差负相关性最强,加工时应着重提高此区域的加工精度。通过分析统计学意义下流场的波动情况和具有极端效率叶型的流场特征以探究扭转角误差对性能的影响机理,结果表明在间隙泄漏流与激波位置处的流场波动程度最剧烈,扭转角误差通过影响激波位置与泄漏流强度从而影响二者的相互干扰作用,继而影响下游的堵塞程度,最终对效率产生影响。由此可见,全局扭转角误差对叶片性能及流场的影响已不容忽视,在稳健性设计中应根据流场特征着重考虑。 展开更多

关键词 跨声速压气机叶片 扭转角误差 主成分分析 非嵌入式混沌多项式 不确定性量化

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桥机主梁的切比雪夫非嵌入式随机有限元可靠性分析

12

作者 周久香 范小宁 邢瑾文 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第2期37-42,共6页

考虑中、高非线性复杂结构的参数不确定性,提出基于切比雪夫随机展开的非嵌入式随机有限元法,实现了结构有限元分析和可靠性分析的不耦合。以拉丁超立方随机有限元配点技术产生适量样本,拟合切比雪夫正交多项式随机展开模型,避免法方程... 考虑中、高非线性复杂结构的参数不确定性,提出基于切比雪夫随机展开的非嵌入式随机有限元法,实现了结构有限元分析和可靠性分析的不耦合。以拉丁超立方随机有限元配点技术产生适量样本,拟合切比雪夫正交多项式随机展开模型,避免法方程在高阶展开时的病态现象,实现复杂结构隐式功能函数的显式化。全面考虑单梁桥机箱型主梁的可靠性因素,建立四种极限工况的有限元模型;利用灵敏度分析筛选随机变量,探索了配点样本数目对计算可靠度的影响,并提出取配点样本数目约为两倍拟合模型待定系数的假定。结果表明:3阶LHS-CPSE模型计算可靠度精度稍高于2阶LHS-CPSE模型,且两者均满足要求;文中方法兼顾计算精度和效率,为复杂结构的可靠性分析提供了一条可行思路,具有较好的工程适用性。 展开更多

关键词 非嵌入式随机有限元法 拉丁超立方随机有限元 切比雪夫正交多项式 灵敏度 起重机 可靠度

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四轮差动驱动型AGV嵌入式运动控制器设计与研究 被引量：11

13

作者 宋立博 李劲松 费燕琼 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第24期2903-2907,共5页

设计了前两轮从动、后两轮差动驱动的四轮底盘结构AGV。在考虑非完整约束和轴承摩擦力的基础上,结合牛顿力学方法和矩阵分析方法建立了以运动速度和转弯角速度为状态变量的AGV非完整状态空间方程;使用全状态反馈的极点配置法建立了运动... 设计了前两轮从动、后两轮差动驱动的四轮底盘结构AGV。在考虑非完整约束和轴承摩擦力的基础上,结合牛顿力学方法和矩阵分析方法建立了以运动速度和转弯角速度为状态变量的AGV非完整状态空间方程;使用全状态反馈的极点配置法建立了运动控制方程,采用DS87C520和PSD813F2设计了其嵌入式运动控制器。仿真和实验证明了非完整状态空间方程、运动控制方程和嵌入式运动控制系统的可靠性、实时性和稳定性。 展开更多

关键词 自动导引车(AGV) 状态空间 非完整约束 嵌入式系统 极点配置法

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混合不确定度量化方法及其在计算流体动力学迎风格式中的应用 被引量：11

14

作者 梁霄 王瑞利 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期509-515,共7页

针对流体力学数值求解间断问题时,初始状态含有偶然和认知混合型的不确定性,将认知不确定度作为外层,偶然不确定度作为内层,分别使用非嵌入多项式混沌方法(non-intrusive polynomial chaos,NIPC)和概率盒(P-box)理论处理偶然不确定度和... 针对流体力学数值求解间断问题时,初始状态含有偶然和认知混合型的不确定性,将认知不确定度作为外层,偶然不确定度作为内层,分别使用非嵌入多项式混沌方法(non-intrusive polynomial chaos,NIPC)和概率盒(P-box)理论处理偶然不确定度和认知不确定度,发展了流体力学数值求解过程中,初始状态含有混合不确定度传播量化的一种方法。以迎风格式和黎曼解法器求解Sod问题为例,评估了左状态密度(偶然不确定度)和理想气体多方指数(认知不确定度)对模型输出结果的影响,有效验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 爆炸力学 建模与模拟 非嵌入多项式混沌法 混合不确定度量化 概率盒

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复合随机振动分析的自适应回归算法 被引量：4

15

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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浅海声场对不确定环境参数的灵敏度分析方法 被引量：3

16

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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基于观点法的谱随机有限元分析——随机响应面法(英文) 被引量：11

17

作者 黄淑萍 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期173-180,共8页

提出了一种基于配点法的谱随机有限元分析方法-随机响应面法(SRSM),这种方法与已有的谱随机有限元方法(SSFEM)类似,都用Karhunen-Loeve级数扩展式表示输入随机场而计算结果的输出用多项式混沌展式表达。然而这两种方法采用了不同的方法... 提出了一种基于配点法的谱随机有限元分析方法-随机响应面法(SRSM),这种方法与已有的谱随机有限元方法(SSFEM)类似,都用Karhunen-Loeve级数扩展式表示输入随机场而计算结果的输出用多项式混沌展式表达。然而这两种方法采用了不同的方法确定多项式混沌展式中的系数:SRSM利用概率最小二乘配点法而SSFEM利用概率Galerkin法。与解析的SSFEM相比,SRSM的优势在于有限元计算和随机分析计算不耦合,即可把通用有限元程序作为黑箱进行求解。与黑箱版的SSFEM相比,SRSM需要的样本计算更少。SRSM中的各配点来自高概率的区域并使均方差最小化,从而可用少量的样本计算获得较高的计算精度。算例突出了本文提出的方法的特点并显示此方法是有效的且有较高的计算精度。 展开更多

关键词 随机有限元 随机响应面法 随机场 Karhunen-Loeve级数扩展 多项式混沌展式

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多导体传输线串扰概率分布计算方法

18

作者 高乐 于全毅 +1 位作者 魏庆丽 刁庶 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2021年第8期96-99,118,共5页

针对实验设备中可视为多导体传输线结构的导线、微带线等存在的串扰不确定性问题,提出采用非干涉的广义混沌多项式展开法(gPCE)对串扰概率分布情况进行计算分析。结合多导体传输线理论建立多导体传输线串扰模型,分析实际情况下对传输线... 针对实验设备中可视为多导体传输线结构的导线、微带线等存在的串扰不确定性问题,提出采用非干涉的广义混沌多项式展开法(gPCE)对串扰概率分布情况进行计算分析。结合多导体传输线理论建立多导体传输线串扰模型,分析实际情况下对传输线串扰产生影响的相关因素。将传输线的相关几何参数和位置参数选作为输入变量,采用(gPCE)计算得到传输线串扰的统计特征参数,基于(gPCE)建立的代理模型对传输线串扰的概率分布情况进行计算分析。通过与传统的蒙特卡洛法计算结果进行对比,证明了基于(gPCE)的传输线串扰概率分布计算的准确性和高效性。 展开更多

关键词 多导体传输线 串扰 非干涉广义混沌多项式展开法 概率密度分布函数

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工程p-S-N曲线的小子样预测方法研究 被引量：6

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作者 刘潇然 孙秦 梁珂 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期831-838,共8页

基于非嵌入多项式混沌(NIPC)展开及贝叶斯更新方法,提出一种中等寿命区p-S-N曲线的小子样预测方法。该方法运用较少应力水平下的小子样疲劳寿命数据样本,采用优化方法求解Basquin应力-寿命模型参数的样本数据;由此建立NIPC展开式并进行... 基于非嵌入多项式混沌(NIPC)展开及贝叶斯更新方法,提出一种中等寿命区p-S-N曲线的小子样预测方法。该方法运用较少应力水平下的小子样疲劳寿命数据样本,采用优化方法求解Basquin应力-寿命模型参数的样本数据;由此建立NIPC展开式并进行大子样抽样计算,通过大子样拟合优度检验,得其概率特性,继而拟合模型参数统计量与应力水平的关系。为改进模型参数统计量的预测精度,引入另一应力水平下的小子样试验数据,运用贝叶斯更新方法对模型参数统计量进行修正;由此通过Nataf变换对任意应力水平下模型参数进行抽样,代入模型计算获得疲劳寿命样本,进一步统计获得其概率分布,即完成基于小子样的p-S-N曲线预测。完成了铝合金2024-T3疲劳试验,各应力水平下试验寿命均落于预测概率疲劳寿命的上下95%分位数区间内,表明新方法得到的p-S-N曲线可有效预测疲劳寿命的概率特性。 展开更多

关键词 非嵌入多项式混沌 小子样 中等寿命区 P-S-N曲线

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离心泵进口来流速度扰动不确定性对水力性能及流场的影响 被引量：2

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作者 陈学炳 杨博文 +2 位作者 张人会 郭广强 杨军虎 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期77-85,共9页

离心泵运行过程中其进口来流速度随时间的波动对泵的水力性能具有不可忽略的影响,该研究采用非嵌入式多项式混沌(non-intrusive polynomial chaos, NIPC)方法对进口来流速度扰动的不确定性进行量化分析,探究其对离心泵水力性能的影响。... 离心泵运行过程中其进口来流速度随时间的波动对泵的水力性能具有不可忽略的影响,该研究采用非嵌入式多项式混沌(non-intrusive polynomial chaos, NIPC)方法对进口来流速度扰动的不确定性进行量化分析,探究其对离心泵水力性能的影响。结果表明:随机来流速度对泵的水力性能具有较大影响,且不确定度越大,其影响越大;进口来流速度扰动会引起泵叶片压力面尾缘与吸力面上压力分布及叶轮流道内流场的变化,从而造成泵的扬程及效率的波动且波动范围较大;同时,来流不确定性的影响在叶轮内流场中的传播是非对称且非均匀的。不同工况下来流速度随时间的扰动对泵性能的影响有所差异,大部分工况下来流速度扰动会造成泵性能的下降,其中不确定度为5%时,扬程最大可下降0.4 m,效率下降3%。对不同工况下泵的进口流速不确定性进行量化分析,能够对离心泵在整个运行工况下的稳健性进行综合评定,为泵稳健性设计提供一定的基础。 展开更多

关键词 离心泵 流速 水力性能 不确定性分析 非嵌入式多项式混沌

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