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基于非线性概率模型与稀疏多项式混沌展开的结构失效概率分析
1
作者
王佐才
范弦扬
+1 位作者
袁子青
辛宇
《东南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第4期955-964,共10页
提出了基于非线性概率模型与稀疏多项式混沌展开(sparse polynomial chaos expansion,SPCE)的结构失效概率计算新方法。首先,基于非线性概率模型参数识别结果与正交匹配追踪算法建立结构响应的SPCE代理模型。其次,利用SPCE代理模型代替...
提出了基于非线性概率模型与稀疏多项式混沌展开(sparse polynomial chaos expansion,SPCE)的结构失效概率计算新方法。首先,基于非线性概率模型参数识别结果与正交匹配追踪算法建立结构响应的SPCE代理模型。其次,利用SPCE代理模型代替子集模拟中的有限元模拟,通过极限状态函数获得失效概率。最后,以钢筋混凝土桥墩为数值算例,对比了不同代理模型的计算效率,计算了不同地震荷载下失效概率,探究了条件失效概率、事件样本数及测量噪声的影响。开展缩尺桥墩振动台试验验证了所提方法可行性。结果表明:所提方法能快速、准确获得动力荷载作用下的结构失效概率,在0.8g和0.9g荷载工况下,该方法计算的失效概率与蒙特卡罗模拟方法相比误差为1.18%和0.63%,而计算效率是后者的15.2倍和12.6倍,且在10%噪声水平下仍保持高精度,抗噪性良好。
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关键词
非线性概率模型
正交匹配追踪算法
稀疏多项式混沌展开
子集模拟
失效
概率
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职称材料
双参数非线性概率模型的板材腐蚀精度估计
2
作者
邢燕好
姜晓霞
+2 位作者
张佳
孙盈
赵璐
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期278-287,共10页
针对金属板腐蚀在线超声动态检测时探头抖动致使超声波入射角变化,引起测量精度低的问题,建立双参数超声波水浸检测误差修正的非线性概率模型,结合函数逼近理论补偿超声入射角引入误差。采用基函数加权组合与三阶拉格朗日插值结合方法,...
针对金属板腐蚀在线超声动态检测时探头抖动致使超声波入射角变化,引起测量精度低的问题,建立双参数超声波水浸检测误差修正的非线性概率模型,结合函数逼近理论补偿超声入射角引入误差。采用基函数加权组合与三阶拉格朗日插值结合方法,同时对超声波入射角、界面声程双参数与工件声程的函数关系进行最小二乘曲线拟合,得出入射角与检测误差的非线性相关关系。通过对误差补偿算法中非线性概率模型入射角与界面声程变量的迭代运算,利用折射角反向求解入射角,解决检测中超声波入射角不确定问题。在水层厚度30~45 mm范围内,对不同厚度铝板进行检测,结果表明,经模型补偿处理,超声波以0°~8°角入射,板材检测精度为1%,为有效提高腐蚀精度估计提供依据。
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关键词
水浸超声
腐蚀检测
入射角
非线性概率模型
误差补偿
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职称材料
题名
基于非线性概率模型与稀疏多项式混沌展开的结构失效概率分析
1
作者
王佐才
范弦扬
袁子青
辛宇
机构
合肥工业大学土木与水利工程学院
安徽省道路与桥梁检测工程研究中心
出处
《东南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第4期955-964,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(52278301).
文摘
提出了基于非线性概率模型与稀疏多项式混沌展开(sparse polynomial chaos expansion,SPCE)的结构失效概率计算新方法。首先,基于非线性概率模型参数识别结果与正交匹配追踪算法建立结构响应的SPCE代理模型。其次,利用SPCE代理模型代替子集模拟中的有限元模拟,通过极限状态函数获得失效概率。最后,以钢筋混凝土桥墩为数值算例,对比了不同代理模型的计算效率,计算了不同地震荷载下失效概率,探究了条件失效概率、事件样本数及测量噪声的影响。开展缩尺桥墩振动台试验验证了所提方法可行性。结果表明:所提方法能快速、准确获得动力荷载作用下的结构失效概率,在0.8g和0.9g荷载工况下,该方法计算的失效概率与蒙特卡罗模拟方法相比误差为1.18%和0.63%,而计算效率是后者的15.2倍和12.6倍,且在10%噪声水平下仍保持高精度,抗噪性良好。
关键词
非线性概率模型
正交匹配追踪算法
稀疏多项式混沌展开
子集模拟
失效
概率
Keywords
nonlinear probabilistic models
orthogonal matching pursuit algorithm
sparse polynomial chaos expansion
subset simulation
probability of failure
分类号
U448.24 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
双参数非线性概率模型的板材腐蚀精度估计
2
作者
邢燕好
姜晓霞
张佳
孙盈
赵璐
机构
沈阳工业大学信息科学与工程学院
中国兵器工业集团航空弹药研究院有限公司
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期278-287,共10页
基金
国家自然科学基金(62241107)
辽宁省自然科学基金(2022-BS-180)
辽宁省教育厅面上项目(LJKMZ20220474,LJKZ0135)资助。
文摘
针对金属板腐蚀在线超声动态检测时探头抖动致使超声波入射角变化,引起测量精度低的问题,建立双参数超声波水浸检测误差修正的非线性概率模型,结合函数逼近理论补偿超声入射角引入误差。采用基函数加权组合与三阶拉格朗日插值结合方法,同时对超声波入射角、界面声程双参数与工件声程的函数关系进行最小二乘曲线拟合,得出入射角与检测误差的非线性相关关系。通过对误差补偿算法中非线性概率模型入射角与界面声程变量的迭代运算,利用折射角反向求解入射角,解决检测中超声波入射角不确定问题。在水层厚度30~45 mm范围内,对不同厚度铝板进行检测,结果表明,经模型补偿处理,超声波以0°~8°角入射,板材检测精度为1%,为有效提高腐蚀精度估计提供依据。
关键词
水浸超声
腐蚀检测
入射角
非线性概率模型
误差补偿
Keywords
water immersion ultrasound
corrosion detection
angle of incidence
nonlinear probabilistic model
error compensation
分类号
TB528 [理学—声学]
TH712 [机械工程—测试计量技术及仪器]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于非线性概率模型与稀疏多项式混沌展开的结构失效概率分析
王佐才
范弦扬
袁子青
辛宇
《东南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
双参数非线性概率模型的板材腐蚀精度估计
邢燕好
姜晓霞
张佳
孙盈
赵璐
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
已选择
0
条
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参考文献
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