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结构非概率集合可靠性模型 被引量：68
1
作者 王晓军 邱志平 武哲 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期641-646,共6页
针对概率可靠性模型和模糊可靠性模型关于原始数据要求高的局限性,将影响结构可靠性的不确定性信息用区间集合来描述,提出了一种新的结构可靠性分析的非概率集合模型.以建立的结构应力-强度非概率集合干涉模型为基础,用结构安全域的体... 针对概率可靠性模型和模糊可靠性模型关于原始数据要求高的局限性,将影响结构可靠性的不确定性信息用区间集合来描述,提出了一种新的结构可靠性分析的非概率集合模型.以建立的结构应力-强度非概率集合干涉模型为基础,用结构安全域的体积与基本区间变量域的总体积之比作为结构非概率集合可靠性的度量。相对于前人的研究结果具有更加明确的意义,并证明了它与概率可靠性度量的相容性. 展开更多
关键词 结构可靠性 非概率集合可靠性模型 应力-强度非概率集合干涉模型 非概率度量 相容性
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基于广义超椭球模型的结构非概率可靠性指标
2
作者 乔心州 赵悦童 +1 位作者 方秀荣 刘鹏 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2024年第4期458-469,共12页
非概率凸集合模型仅需获知结构不确定性的范围或界限来度量结构可靠性,因而适用于小样本不确定性结构工程问题.针对广义超椭球模型,对其非概率可靠性度量问题进行了研究.首先,提出了基于广义超椭球模型的简单非概率可靠性指标,定义为结... 非概率凸集合模型仅需获知结构不确定性的范围或界限来度量结构可靠性,因而适用于小样本不确定性结构工程问题.针对广义超椭球模型,对其非概率可靠性度量问题进行了研究.首先,提出了基于广义超椭球模型的简单非概率可靠性指标,定义为结构功能函数的均值与离差之比,并讨论了该可靠性指标的不一致性问题.其次,为克服上述不一致性问题,提出了一种比例因子非概率可靠性指标,定义为不确定域向外扩大或向内收缩时,失效面与不确定域接触的最小比例因子.最后,通过3个工程算例分析验证了所提非概率可靠性指标的有效性和可行性. 展开更多
关键词 广义超椭球模型 非概率可靠性 简单非概率可靠性指标 比例因子非概率可靠性指标
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多维平行六面体模型非概率可靠性灵敏度分析
3
作者 乔心州 裴金星 +1 位作者 刘鹏 方秀荣 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期575-584,共10页
可靠性灵敏度能够反映基本变量分布参数对可靠度的影响程度,为可靠性分析与优化设计提供指导。提出了一种基于多维平行六面体模型的非概率可靠性灵敏度分析方法。首先,给出基本变量域完全位于安全域时采用非概率可靠性指标,而基本变量... 可靠性灵敏度能够反映基本变量分布参数对可靠度的影响程度,为可靠性分析与优化设计提供指导。提出了一种基于多维平行六面体模型的非概率可靠性灵敏度分析方法。首先,给出基本变量域完全位于安全域时采用非概率可靠性指标,而基本变量域与安全域有交集时采用非概率失效度作为可靠性度量的原因。其次,推导结构线性系统的可靠性灵敏度解析式,并进一步探讨所提方法对结构非线性系统的适应性问题。最后,通过3个工程算例验证文中方法有效可行。 展开更多
关键词 非概率可靠性 灵敏度分析 多维平行六面体模型 可靠性指标 失效度
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基于凸集合模型的非概率可靠性研究 被引量：68
4
作者 曹鸿钧 段宝岩 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期546-549,578,共5页
研究了结构不确定参量用超椭球凸集描述情况下的非概率可靠性问题,提出了一个可靠性指标,可用于度量超椭球凸集模型与区间变量共存情况下的结构安全程度;给出了该指标的求解算法;设计了超椭球凸集模型的M on te C arlo仿真算法,通过算... 研究了结构不确定参量用超椭球凸集描述情况下的非概率可靠性问题,提出了一个可靠性指标,可用于度量超椭球凸集模型与区间变量共存情况下的结构安全程度;给出了该指标的求解算法;设计了超椭球凸集模型的M on te C arlo仿真算法,通过算例比较了该指标与传统概率可靠性指标之异同。 展开更多
关键词 超椭球凸集模型 可靠性 区间变量 非概率的
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基于区间非概率模型的热驱动柔顺机构可靠性拓扑优化 被引量：1
5
作者 占金青 上官瑶 +2 位作者 尹健 古昊忠 刘敏 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期504-512,共9页
为了满足热驱动器可靠性要求,提出一种基于区间非概率模型的热驱动柔顺机构可靠性拓扑优化方法。采用区间非概率模型描述热载荷的不确定性,以输出位移构建可靠性功能函数,在可靠性指标约束条件下寻求机构体积最小化,建立基于区间非概率... 为了满足热驱动器可靠性要求,提出一种基于区间非概率模型的热驱动柔顺机构可靠性拓扑优化方法。采用区间非概率模型描述热载荷的不确定性,以输出位移构建可靠性功能函数,在可靠性指标约束条件下寻求机构体积最小化,建立基于区间非概率模型的热驱动柔顺机构可靠性拓扑优化模型,利用移动渐近线算法更新设计变量。与确定性优化结果相比,可靠性拓扑优化获得的热驱动柔顺机构体积有所增加,能够有效地满足可靠性指标约束,可靠性设计的热驱动柔顺机构输出位移上、下限理论值与有限元分析结果误差均小于5%,验证了设计方法有效性;并且分析了不同输出刚度和热载荷区间对热驱动柔顺机构可靠性拓扑优化结果的影响。 展开更多
关键词 热驱动柔顺机构 热载荷不确定性 可靠性拓扑优化 区间非概率模型
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引入集合扩展约束的结构非概率可靠性模型
6
作者 李昆锋 杨自春 周宗和 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期258-262,共5页
指出结构可靠性问题中不确定性量分散类型的差异,在原有info-gap(information-gap)模型中引入扩展约束参数,建立含约束的info-gap模型,原有info-gap模型可视为新模型的特殊形式。将含约束的info-gap模型应用于结构非概率可靠性方法中,... 指出结构可靠性问题中不确定性量分散类型的差异,在原有info-gap(information-gap)模型中引入扩展约束参数,建立含约束的info-gap模型,原有info-gap模型可视为新模型的特殊形式。将含约束的info-gap模型应用于结构非概率可靠性方法中,能更充分地利用已知不确定性信息对可靠性作出评价,显示参量约束信息对结构可靠性的影响。算例显示,忽略不确定性参量变化范围约束的非概率可靠性分析会得到过于保守的分析结果。 展开更多
关键词 非概率可靠性 稳健可靠性 可靠性指标 Info-gap(information-gap)模型 集合扩展
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压杆稳定的非概率可靠性凸集合模型分析方法
7
作者 魏宗平 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2008年第5期369-372,共4页
针对概率可靠性模型对原始数据要求高的局限性,用凸集合模型来描述影响压杆稳定可靠性分析中的不确定参数,利用一阶Taylor展开式基于凸集合模型讨论了压杆稳定分析中不确定性参数对压杆稳定响应的影响,提出了压杆稳定的非概率可靠性度... 针对概率可靠性模型对原始数据要求高的局限性,用凸集合模型来描述影响压杆稳定可靠性分析中的不确定参数,利用一阶Taylor展开式基于凸集合模型讨论了压杆稳定分析中不确定性参数对压杆稳定响应的影响,提出了压杆稳定的非概率可靠性度量的指标.此方法对数据的要求低,不用求概率密度函数而且计算简便.通过对工程实例的计算,其结果表明所提出的方法是一种简便而实用的分析方法. 展开更多
关键词 压杆稳定 不确定参数 凸集合模型 非概率可靠性
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非精确概率输入下的贝叶斯模型更新方法及其应用
8
作者 王昊昊 李璐祎 刘昱杉 《宇航学报》 北大核心 2025年第4期654-672,共19页
贝叶斯模型更新(BMU)是航空航天工程当中,缩小结构数值模型与真实物理模型之间偏差的一种实用方法。然而在航空航天工程中,由于数据稀疏或知识缺乏,结构输入变量先验分布非精确的情况普遍存在。针对非精确先验概率下如何高效地进行贝叶... 贝叶斯模型更新(BMU)是航空航天工程当中,缩小结构数值模型与真实物理模型之间偏差的一种实用方法。然而在航空航天工程中,由于数据稀疏或知识缺乏,结构输入变量先验分布非精确的情况普遍存在。针对非精确先验概率下如何高效地进行贝叶斯模型更新的问题,首先通过将非精确先验分布下的BMU问题等价转化为相应的可靠性分析问题,建立了基于嵌套可靠性方法(NRA)和增广可靠性方法(ARA)的两类非精确先验分布下的BMU数学模型。为了高效地求解这两类非精确先验分布下的BMU数学模型,分别提出了两种基于留一交叉验证的自适应Kriging代理模型算法,为非精确先验分布下高效地进行模型更新提供了两种思路。将所提算法应用于数值算例、悬臂梁模型、航空航天铆钉模型和简化机翼结构。结果表明,所提算法在保证精度的同时,能极大地减少调用原始功能函数的次数,证明算法的效率大大提高。 展开更多
关键词 非精确概率 贝叶斯模型更新 Kriging代理模型 嵌套可靠性 增广可靠性
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基于区间分析的结构非概率可靠性模型 被引量：295
9
作者 郭书祥 吕震宙 冯元生 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期56-60,共5页
本文用非概率的凸集模型模拟结构的不确定性。将结构的不确定参数描述为区间变量。基于区间分析 ,提出了一种新的非概率可靠性度量体系及分析方法。从物理、几何意义等方面解释了文中理论的合理性。其计算方法简便、实用。
关键词 凸集模型 区间变量 概率 非概率 结构可靠性
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基于非概率集合可靠性的结构优化设计 被引量：12
10
作者 王晓军 杨海峰 +1 位作者 邱志平 覃梓轩 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期827-832,共6页
在结构非概率集合可靠性模型的基础上,考虑结构系统中的参数不确定性,提出了基于非概率可靠性的结构优化方法。该方法将不确定量看作是区间数,通过区间运算得到结构的非概率可靠性,并以结构的非概率可靠性小于指定可靠性指标为约束条件... 在结构非概率集合可靠性模型的基础上,考虑结构系统中的参数不确定性,提出了基于非概率可靠性的结构优化方法。该方法将不确定量看作是区间数,通过区间运算得到结构的非概率可靠性,并以结构的非概率可靠性小于指定可靠性指标为约束条件,利用乘子法对结构的优化问题进行求解。最后应用本文方法对一桁架结构进行总质量优化,优化结果验证了本文方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 结构可靠性优化 非概率集合可靠性 应力-强度非概率集合干涉模型 不确定性
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结构可靠性分析的概率和非概率混合模型 被引量：53
11
作者 郭书祥 吕震宙 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期524-526,530,共4页
在结构可靠性分析中需要合理地定量处理影响结构性能的诸多不确定性。不确定性的模拟既可以是概率的 ,也可以是非概率的。文中简要介绍结构可靠性分析的概率方法和基于区间模型的非概率可靠性方法。提出结构可靠性分析的概率和非概率混... 在结构可靠性分析中需要合理地定量处理影响结构性能的诸多不确定性。不确定性的模拟既可以是概率的 ,也可以是非概率的。文中简要介绍结构可靠性分析的概率方法和基于区间模型的非概率可靠性方法。提出结构可靠性分析的概率和非概率混合模型。通过两级功能方程的逐次建立及可靠性分析 ,给出结构可靠的概率度量。实例分析说明在结构可靠性分析中 。 展开更多
关键词 结构可靠性分析 混合模型 随机可靠性 非概率可靠性
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几种结构非概率可靠性模型的比较研究 被引量：14
12
作者 王睿星 王晓军 +1 位作者 王磊 邱志平 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2013年第8期871-880,共10页
相对概率可靠性模型和模糊可靠性模型,基于区间分析的结构非概率可靠性模型对数据的要求低,因此在实际工程中对非概率可靠性模型的研究越来越重要.近年来,非概率可靠性理论得到了很好的发展和完善.文中综述了已有的4种主要的非概率可靠... 相对概率可靠性模型和模糊可靠性模型,基于区间分析的结构非概率可靠性模型对数据的要求低,因此在实际工程中对非概率可靠性模型的研究越来越重要.近年来,非概率可靠性理论得到了很好的发展和完善.文中综述了已有的4种主要的非概率可靠性模型,针对线性结构功能函数,分别从度量原理、可靠性指标物理意义、适用范围和结果精度等方面对各可靠性模型进行比较与总结;针对非线性结构功能函数,对各可靠性模型的适用性进行了初步的讨论,从而对非概率可靠性模型有更加全面和深刻的理解,为实际工程中非概率可靠性模型的选取提供重要的理论依据. 展开更多
关键词 结构可靠性 非概率模型 区间分析 比较 不确定性
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基于非概率模型的结构可靠性优化设计 被引量：53
13
作者 郭书祥 吕震宙 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期198-201,共4页
结构设计受控于诸多因素的不确定性。基于可靠性方法的优化设计是结构设计的合理途径。不确定结构的可靠性优化设计 ,通常是用概率模型求解。但概率模型的应用是以有足够的数据信息为基础的。且结构的概率可靠性优化设计通常计算量很大 ... 结构设计受控于诸多因素的不确定性。基于可靠性方法的优化设计是结构设计的合理途径。不确定结构的可靠性优化设计 ,通常是用概率模型求解。但概率模型的应用是以有足够的数据信息为基础的。且结构的概率可靠性优化设计通常计算量很大 ,设计效率低。本文基于不确定性的凸集模型描述 ,提出了一种不同的基于非概率可靠性的结构优化设计模型。它只需知道不定参量的界限 ,而不要求其分布型式。可显著降低可靠性优化的计算工作量。且由于对初始数据的要求低 ,具有较强的适用性。 展开更多
关键词 非概率模型 优化设计 结构可靠性 可靠性优化 不定参量
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基于Kriging模型的充液管道共振非概率可靠性分析 被引量：11
14
作者 张屹尚 刘永寿 +1 位作者 赵彬 岳珠峰 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期117-123,共7页
为解决传统概率可靠性在解决流固耦合问题方面的不足,研究了结构不确定参量用超椭球凸集模型和区间变量共同描述下的非概率共振可靠性问题。针对隐式极限状态函数难以求解的问题,引入Kriging模型和超立方抽样技术应用于非概率可靠性分... 为解决传统概率可靠性在解决流固耦合问题方面的不足,研究了结构不确定参量用超椭球凸集模型和区间变量共同描述下的非概率共振可靠性问题。针对隐式极限状态函数难以求解的问题,引入Kriging模型和超立方抽样技术应用于非概率可靠性分析。该方法用Kriging模型作为近似模型描述原结构,并在计算过程中不断更新近似模型。考虑管道与液体之间的耦合作用,利用有限元软件对所建立的简单管道系统进行模态计算并且结合防共振理论进行充液管路系统的流固耦合振动非概率可靠性分析,用优化的方法计算可靠性指标。工程算例分析表明该方法的合理性,能完善流固耦合管道系统的防共振可靠性分析方法与理论。 展开更多
关键词 非概率可靠性 充液管道 流固耦合 共振可靠度 KRIGING模型
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基于非概率凸模型可靠性的结构优化设计 被引量：7
15
作者 王晓军 王磊 +1 位作者 贾晓 邱志平 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期630-635,共6页
考虑到结构系统参数的不确定性,基于提出的非概率凸模型可靠性指标的新定义,研究了在非概率凸模型可靠性约束下,结构优化设计的数学模型和求解方法.该方法通过超椭球域界定不确定参量,将结构基本不确定变量安全域的超体积与其可行域的... 考虑到结构系统参数的不确定性,基于提出的非概率凸模型可靠性指标的新定义,研究了在非概率凸模型可靠性约束下,结构优化设计的数学模型和求解方法.该方法通过超椭球域界定不确定参量,将结构基本不确定变量安全域的超体积与其可行域的超椭球总体积之比作为结构非概率可靠性的度量.并赋值可靠度作为约束条件,利用乘子法和阻尼牛顿法对结构的优化问题进行迭代求解,算法稳定,迭代速度快.数值算例验证了所提出方法的正确性. 展开更多
关键词 结构优化 非概率可靠性 凸模型 不确定性
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非概率区间模型可靠性指标的梯度投影算法 被引量：5
16
作者 李世军 樊建平 +1 位作者 漆炜 陈旭勇 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期192-197,共6页
考虑不确定参数为区间变量,研究求解非概率可靠性指标的有效搜索算法。基于函数梯度法的基本思想,构造搜索方向,建立迭代算法格式,将传统的用于概率可靠性分析的梯度投影法用于非概率可靠性指标的求解。当收敛点为非最可能失效点时,提... 考虑不确定参数为区间变量,研究求解非概率可靠性指标的有效搜索算法。基于函数梯度法的基本思想,构造搜索方向,建立迭代算法格式,将传统的用于概率可靠性分析的梯度投影法用于非概率可靠性指标的求解。当收敛点为非最可能失效点时,提出了空间降维算法,并给出了整个搜索算法的计算步骤。通过数值算例,验证了本文提出的搜索迭代算法的有效性和正确性。 展开更多
关键词 可靠性指标 非概率可靠性 梯度投影 区间模型 无穷范数
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基于凸模型的结构非概率可靠性优化 被引量：41
17
作者 亢战 罗阳军 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期807-815,共9页
基于不确定性的凸模型描述,研究考虑非概率可靠性指标约束的结构优化问题．该优化模型是一个内层优化为极小极大问题的嵌套优化模型．为了有效地求解该模型,提出了一种基于目标性能的优化方法,通过寻找目标性能点来判断约束的满足情况,... 基于不确定性的凸模型描述,研究考虑非概率可靠性指标约束的结构优化问题．该优化模型是一个内层优化为极小极大问题的嵌套优化模型．为了有效地求解该模型,提出了一种基于目标性能的优化方法,通过寻找目标性能点来判断约束的满足情况,从而避免直接计算以极小极大(min-max)问题定义的非概率可靠性指标．提出的数值方法可处理材料、几何及载荷等不确定性参数,并且目标性能值的灵敏度计算公式简便,算法稳定．数值算例验证了所提出方法的正确性,也表明算法比文献中已有方法更为有效． 展开更多
关键词 结构优化 凸模型 非概率可靠性 灵敏度分析 目标性能方法
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配电网可靠性概率分布的解析模型和非参数估计 被引量：11
18
作者 赵渊 袁蓉 芦晶晶 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期38-43,共6页
为了揭示配电网可靠性的概率分布特征和内在随机变化规律,提出了配电网可靠性概率分布的解析计算模型和非参数核密度估计算法。考虑元件工作和修复时间为指数及非指数分布,分别从系统级和节点层对配电网可靠性指标采用随机函数进行解析... 为了揭示配电网可靠性的概率分布特征和内在随机变化规律,提出了配电网可靠性概率分布的解析计算模型和非参数核密度估计算法。考虑元件工作和修复时间为指数及非指数分布,分别从系统级和节点层对配电网可靠性指标采用随机函数进行解析表征,再进一步结合非参数核密度估计技术,实现了可靠性指标随机函数表达式的概率分布计算。其中,计及元件工作和修复时间为非指数分布可使评估结果更接近工程实际。通过对RBTS-BUS6测试系统的算例分析,验证了所述方法的有效性。 展开更多
关键词 配电网可靠性 概率分布 解析模型 非参数估计
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区间模型结构非概率可靠性度量研究 被引量：6
19
作者 马景槐 朱福先 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期48-52,共5页
在掌握的不确定信息较少时,可运用非概率可靠性分析方法进行结构可靠性分析。对基于区间模型的非概率可靠性分析方法进行对比分析,探讨非概率可靠性指标、非概率集合可靠度和非概率安全可能度等非概率可靠性度量之间的关系,研究非概率... 在掌握的不确定信息较少时,可运用非概率可靠性分析方法进行结构可靠性分析。对基于区间模型的非概率可靠性分析方法进行对比分析,探讨非概率可靠性指标、非概率集合可靠度和非概率安全可能度等非概率可靠性度量之间的关系,研究非概率集合可靠度的性质和计算方法。在结构应力—强度发生干涉时,建议采用非概率集合可靠度进行可靠性分析,并给出几种常见的应力—强度组合时非概率集合可靠度的计算方法。最后通过算例验证分析结论。 展开更多
关键词 区间模型 非概率可靠性 非概率集合可靠度 结构可靠性
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基于概率-非概率混合模型和贝叶斯网络的汽车起重机起重臂屈曲可靠性分析 被引量：7
20
作者 屈福政 孙奇 谢正义 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期74-78,共5页
汽车起重机使用中因起重臂结构失效而导致事故频发,这造成严重经济损失和人员伤亡。因此,提出利用概率-非概率理论和贝叶斯网络对起重臂结构进行可靠性分析,针对起重臂屈曲计算中的区间变量和随机变量,建立概率-非概率混合模型,计算不... 汽车起重机使用中因起重臂结构失效而导致事故频发,这造成严重经济损失和人员伤亡。因此,提出利用概率-非概率理论和贝叶斯网络对起重臂结构进行可靠性分析,针对起重臂屈曲计算中的区间变量和随机变量,建立概率-非概率混合模型,计算不同条件下臂架发生屈曲失效的概率,利用贝叶斯网络模型计算各失效原因的重要度,最后通过实例分析验证了方法的有效性,为起重臂基于可靠性的设计提供依据。 展开更多
关键词 可靠性分析 概率-非概率混合模型 贝叶斯网络 臂架屈曲分析
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