弹体高速冲击下结构动态响应敏感性分析研究

1

作者 李文鹏 廉浩杰 +1 位作者 刘正和 徐延明 《弹箭与制导学报》 北大核心 2025年第3期371-379,共9页

针对高速冲击下结构动态响应难以有效分析的问题,提出了一种基于物质点法(MPM)和稀疏多项式混沌展开(sPCE)的自适应敏感性分析方法,以解决结构响应中的不确定性和敏感性问题。首先通过MPM对弹体的高速冲击过程进行模拟,揭示结构应变能... 针对高速冲击下结构动态响应难以有效分析的问题,提出了一种基于物质点法(MPM)和稀疏多项式混沌展开(sPCE)的自适应敏感性分析方法,以解决结构响应中的不确定性和敏感性问题。首先通过MPM对弹体的高速冲击过程进行模拟,揭示结构应变能随时间的演化规律。其次基于sPCE方法建立代理模型,对影响结构动态响应的关键参数进行分析,评估各参数对结构行为的敏感性。最后通过弹体碰撞与侵彻两类数值实验验证了所提出方法的有效性。研究结果表明,材料内部属性在结构响应中起主导作用,着角与着靶速度的耦合作用在特定条件下表现出强烈的非线性特征。这些成果为高速冲击下结构的优化设计提供了重要的理论支持,同时证明了sPCE在敏感性分析中的准确性与应用价值。 展开更多

关键词 高速冲击 应变能 物质点法 稀疏多项式混沌展开 敏感性

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具有随机参数的空间结构热致振动分析

2

作者 严律豪 靳艳飞 孙加亮 《力学学报》 北大核心 2025年第5期1233-1245,共13页

在轨空间结构受到周期性太阳辐射会产生热变形和热振动,考虑到设计及装配制造过程中的误差影响,研究具有随机参数的空间结构动力学模型的动态响应具有重要理论意义和应用价值.针对热环境下考虑多个随机参数的空间结构动力学模型,提出了... 在轨空间结构受到周期性太阳辐射会产生热变形和热振动,考虑到设计及装配制造过程中的误差影响,研究具有随机参数的空间结构动力学模型的动态响应具有重要理论意义和应用价值.针对热环境下考虑多个随机参数的空间结构动力学模型,提出了一种基于混沌多项式展开(PCE)的随机柔性多体系统动力学计算方法,研究了结构热致振动的动态响应,分析了不同随机参数对热致振动的影响.首先,利用绝对节点坐标法(ANCF)对涉及热效应的空间简化模型进行建模,通过傅里叶温度单元法分析结构温度响应,推导出空间热-结构耦合模型.其次,利用PCE法构建原系统的代理模型,通过单项求容积法则(MCR)选取样本点,结合随机响应面法(SRSM)计算出PCE系数,得到热致振动响应的均值和标准差,并与蒙特卡洛模拟(MCS)结果进行对比,发现本文提出的算法在满足精度要求的情况下,所需样本点仅为MCS方法的1.5%,计算效率比MCS方法提高了76倍.最后,分析了多个随机参数包括弹性模量、梁的长度、太阳辐射吸收率、表面辐射系数、太阳辐射强度和太阳辐射角度对结构热致振动响应的影响,结果表明梁的长度和弹性模量的随机离散程度对热致振动响应的影响最为明显. 展开更多

关键词 热致振动 绝对节点坐标法 混沌多项式展开 随机参数 空间热-结构耦合模型

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考虑混合不确定性的转子临界转速的灵敏度快速计算方法

3

作者 林海东 邓振鸿 +4 位作者 邓旺群 聂卫健 刘文魁 张保强 冯吴俊 《厦门大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期277-285,共9页

[目的]为了实现转子系统中存在不确定性时各变量对临界转速影响程度的快速求解,提出一种考虑混合不确定性的全局灵敏度快速计算方法.[方法]采用概率盒表征输入参数的混合不确定性;再将混沌多项式展开(polynomial chaos expansion,PCE)... [目的]为了实现转子系统中存在不确定性时各变量对临界转速影响程度的快速求解,提出一种考虑混合不确定性的全局灵敏度快速计算方法.[方法]采用概率盒表征输入参数的混合不确定性;再将混沌多项式展开(polynomial chaos expansion,PCE)与切比雪夫(Chebyshev)区间法相结合,分别用于处理随机和认知不确定性;最后通过不确定性传递求解Sobol灵敏度指标的上下界实现全局灵敏度分析.建立某动力涡轮模拟转子的有限元模型,以系统参数对其临界转速的灵敏度分析为例,对所提出方法进行验证,并与传统的双层蒙特卡洛采样法(Monte Carlo sampling,MCS)进行对比.[结果]在计算精度相当的情况下,与双层MCS相比,本文所提方法计算时间减少了98.63%,显著提高了灵敏度分析的效率.[结论]该方法可快速获得考虑混合不确定性情况下与转子临界转速有关参数的重要性排序. 展开更多

关键词 临界转速 混合不确定性 多项式混沌展开 切比雪夫区间法 全局灵敏度 Sobol指标

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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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基于PCE的系统参数化暂态稳定约束最优潮流

5

作者 刘颂凯 李正浩 +3 位作者 周倩 杨超 胡竞哲 阮肇华 《电网与清洁能源》 CSCD 北大核心 2024年第6期48-57,共10页

为更好地应对电力系统中存在的不确定参数给暂态稳定性带来的影响,提出了一种基于多项式混沌展开(polynomial chaos expansion,PCE)和随机伽辽金法(stochastic Galerkin method,SGM)的参数化暂态稳定约束最优潮流(parameterized transie... 为更好地应对电力系统中存在的不确定参数给暂态稳定性带来的影响,提出了一种基于多项式混沌展开(polynomial chaos expansion,PCE)和随机伽辽金法(stochastic Galerkin method,SGM)的参数化暂态稳定约束最优潮流(parameterized transient stability constrained optimal power flow,PTSCOPF)问题的求解方案。针对电力系统不确定参数建立PTSCOPF模型;基于PCE和SGM近似拟合参数化暂态稳定轨迹,将原始的微分代数方程组(differential algebraic equations,DAE)形式的PTSCOPF模型转化为代数方程组形式的参数化非线性规划(non-linear programming,NLP)问题;采用原始-对偶内点法求解该NLP问题。利用改进的新英格兰10机39节点系统算例进行了各项测试,仿真结果表明,所提方法能够实现系统在预想故障下保持暂态稳定的优化效果。 展开更多

关键词 暂态稳定约束最优潮流 多项式混沌展开 随机伽辽金法 不确定参数

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边坡可靠度分析的非侵入式随机有限元法 被引量：24

6

作者 蒋水华 冯晓波 +1 位作者 李典庆 周创兵 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2347-2354,共8页

提出基于非侵入式随机有限元法的边坡可靠度分析方法,并编写计算程序NISFEM。采用有限元滑面应力法计算边坡安全系数,将Hermite随机多项式展开与SIGMA/W和SLOPE/W模块有机结合实现边坡可靠度非侵入式随机分析。根据随机多项式展开系数,... 提出基于非侵入式随机有限元法的边坡可靠度分析方法,并编写计算程序NISFEM。采用有限元滑面应力法计算边坡安全系数,将Hermite随机多项式展开与SIGMA/W和SLOPE/W模块有机结合实现边坡可靠度非侵入式随机分析。根据随机多项式展开系数,给出边坡安全系数前4阶统计矩(均值、标准差、偏度和峰度)和Sobol指标解析表达式,并采用Sobol指标进行边坡可靠度参数敏感性分析。最后,以均质土坡可靠度问题为例,证明该方法在边坡可靠度分析中的有效性。结果表明,边坡可靠度分析的非侵入式随机有限元法能够有效地考虑边坡变形对边坡可靠度的影响,计算效率远远高于蒙特卡罗模拟方法(MCS),是解决复杂边坡可靠度问题一种有效地分析手段;黏聚力和内摩擦角变异性对边坡安全系数前四阶统计矩具有明显的影响,重度变异性对安全系数前4阶统计矩几乎没有影响;抗剪强度参数间负相关性对边坡安全系数均值几乎没有影响,但对安全系数标准差、偏度和峰度均有明显的影响。此外,随着抗剪强度参数间负相关性的增加,边坡安全系数由近似正态分布逐渐变为明显的非正态分布。 展开更多

关键词 边坡稳定性 有限元 可靠度 非侵入式随机有限元法 随机多项式展开

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基于非侵入式随机有限元法的地下洞室可靠度分析 被引量：43

7

作者 李典庆 蒋水华 周创兵 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期123-129,共7页

提出了地下洞室变形可靠度分析的非侵入式随机有限元法。介绍了随机多项式展开的基本原理,采用GEOSLOPE的SIGMA/W模块进行确定性有限元分析。提出了随机多项式展开与SIGMA/W模块接口方法及其流程图,从而实现了确定性有限元分析和随机分... 提出了地下洞室变形可靠度分析的非侵入式随机有限元法。介绍了随机多项式展开的基本原理,采用GEOSLOPE的SIGMA/W模块进行确定性有限元分析。提出了随机多项式展开与SIGMA/W模块接口方法及其流程图,从而实现了确定性有限元分析和随机分析一体化。最后研究了非侵入式随机有限元法在地下洞室变形可靠度分析中的应用。结果表明:非侵入式随机有限元法使得随机分析与确定性有限元分析互不耦合,其计算效率是传统的蒙特卡罗模拟方法无可比拟的,它是地下洞室变形可靠度问题分析一种有效的方法。采用二次衬砌支护是提高地下洞室可靠度有效的方法。此外,岩体变形模量的变异性对地下洞室变形可靠度有非常明显的影响,而岩体重度的变异性对可靠度基本上没有影响。因此,在地质勘查中要尽可能准确地确定岩体的变形模量,从而有效地提高地下洞室变形可靠度。 展开更多

关键词 地下洞室 变形 非侵入式随机有限元法 随机多项式展开 可靠度

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不确定水声场随机多项式系数解法 被引量：7

8

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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复合随机振动分析的自适应回归算法 被引量：4

9

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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复合随机振动分析的混合PC-PEM方法 被引量：3

10

作者 项盼 赵岩 林家浩 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期35-39,共5页

由于加工、制造等原因,实际结构系统往往所具有很多不确定性,准确评估随机系统的动力学行为不仅具有实际意义,而且是近年来结构动力学理论的一个研究热点。本文研究了同时考虑结构模型参数与所受外激励载荷具有不确定性的复合随机振动... 由于加工、制造等原因,实际结构系统往往所具有很多不确定性,准确评估随机系统的动力学行为不仅具有实际意义,而且是近年来结构动力学理论的一个研究热点。本文研究了同时考虑结构模型参数与所受外激励载荷具有不确定性的复合随机振动问题。结构模型参数的不确定性采用随机变量模拟,外激励载荷的不确定性采用随机过程模拟,提出了结构随机振动响应评估的混合混沌多项式-虚拟激励(PC-PEM)方法。数值算例研究了参数不确定性在21杆桁架中的传播,讨论了响应的一阶、二阶统计矩,并同蒙特卡洛方法进行对比表明提出方法的正确性和有效性。本文的工作对于考虑不确定的复杂装备与结构系统的随机振动分析具有很好的借鉴意义。 展开更多

关键词 不确定 PC展开 虚拟激励法 HERMITE多项式 随机伽辽金法方法

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一种非高斯随机振动过程数值模拟方法 被引量：4

11

作者 杨喆 朱大鹏 高全福 《包装工程》 CAS 北大核心 2019年第15期48-53,共6页

目的考虑真实随机振动的非高斯特性,提出一种根据已知信息生成与其相符的非高斯随机振动过程的数值模拟方法。方法基于均值、方差、偏斜度、峭度及功率谱密度函数(或自相关函数)等约束条件,对非高斯随机振动进行模拟。根据功率谱获取非... 目的考虑真实随机振动的非高斯特性,提出一种根据已知信息生成与其相符的非高斯随机振动过程的数值模拟方法。方法基于均值、方差、偏斜度、峭度及功率谱密度函数(或自相关函数)等约束条件,对非高斯随机振动进行模拟。根据功率谱获取非高斯过程的自相关矩阵;通过Hermite多项式的正交性质和多项式混沌展开方法推导出的公式,构造满足标准正态分布随机过程的协方差矩阵,并对其进行谱分解和主成分分析;最后,利用Karhunen-Loeve展开和多项式混沌展开来表示所模拟的非高斯振动过程。结果随着采样点个数的增加,实测数据与模拟数据之间的误差越来越小,该方法具有较好的模拟精度。结论应用多项式混沌展开、Karhunen-Loeve展开以及蒙特卡洛等方法,可生成非高斯随机振动过程,并得到准确有效的各项统计参数模拟值。 展开更多

关键词 非高斯随机振动 多项式混沌展开 Karhunen-Loeve展开 蒙特卡洛方法

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非线性随机振动分析的概率密度演化方法 被引量：6

12

作者 彭勇波 李杰 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期220-226,共7页

为深入探讨概率密度演化方法对于非线性随机振动分析的适用性,考察了随机地震动作用下一类硬弹簧Duffing振子的非线性响应,对概率密度演化方法与经典非线性随机振动分析进行了比较研究.结果表明:在弱非线性水平,概率密度演化方法与混沌... 为深入探讨概率密度演化方法对于非线性随机振动分析的适用性,考察了随机地震动作用下一类硬弹簧Duffing振子的非线性响应,对概率密度演化方法与经典非线性随机振动分析进行了比较研究.结果表明:在弱非线性水平,概率密度演化方法与混沌多项式展开、Monte Carlo模拟的解答一致;在强非线性水平,数值求解误差、人为截断误差放大,概率密度演化方法与混沌多项式展开解答在Monte Carlo模拟解附近上下波动,表明概率密度演化方法与经典非线性随机振动解答在均方特征意义上是等价的. 展开更多

关键词 概率密度演化方法 混沌多项式展开 MONTE CARLO模拟 随机地震动 Karhunen-Loeve分解

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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

13

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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改进的稀疏网格配点法对EIT电导率分布的不确定性量化 被引量：1

14

作者 李颖 王冠雄 +2 位作者 闫伟 赵营鸽 马重蕾 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期613-621,共9页

针对电阻抗成像(EIT)研究中电导率分布的不确定性问题,提出基于灵敏度分析的改进稀疏网格配点法以量化不确定性.以4层同心圆头模型为算例,采用基于方差的全局灵敏度分析法对其进行分析,发现各层电导率的变化对输出电位的影响程度各不相... 针对电阻抗成像(EIT)研究中电导率分布的不确定性问题,提出基于灵敏度分析的改进稀疏网格配点法以量化不确定性.以4层同心圆头模型为算例,采用基于方差的全局灵敏度分析法对其进行分析,发现各层电导率的变化对输出电位的影响程度各不相同.考虑模型中各维输入变量对输出结果不同程度的影响,改进传统稀疏网格配点法.改进方法对各维输入变量配置不同的精度水平,将EIT模型的隐式表达式转化为显式表达式,构造出高精度的替代模型.与蒙特卡洛(MC)法、混沌多项式展开(PCE)法和传统稀疏网格配点法相比,改进方法能够以更少的计算成本获得较高精度的量化结果.仿真结果验证了所提改进方法的高效性. 展开更多

关键词 电阻抗成像(EIT) 不确定性量化 蒙特卡洛(MC)法 混沌多项式展开(PCE)法 灵敏度分析法 稀疏网格配点法

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随机多导体传输线电磁辐射的统计分析

15

作者 燕学智 史册 +1 位作者 赵昱 杨锦鹏 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期7-14,共8页

针对含随机参数的互连线缆电磁辐射计算问题,提出了一种基于混沌多项式展开和偶极子近似法的多导体传输线电磁辐射统计分析方法。利用正交多项式的性质对随机多导体传输线方程进行展开,结合边界条件求解得到传输线沿线电流,利用偶极子... 针对含随机参数的互连线缆电磁辐射计算问题,提出了一种基于混沌多项式展开和偶极子近似法的多导体传输线电磁辐射统计分析方法。利用正交多项式的性质对随机多导体传输线方程进行展开,结合边界条件求解得到传输线沿线电流,利用偶极子近似法和镜像法计算传输线电流引起的总辐射。仿真结果验证了所提方法的准确性,与传统的蒙特卡罗方法相比,计算效率得到大幅度提高。所提方法对于预测系统内含随机参数的线缆辐射场,评估线缆电磁辐射和检验系统性能指标,有一定的参考价值。 展开更多

关键词 电磁辐射 混沌多项式展开 偶极子近似法 多导体传输线系统 统计分析

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基于多项式混沌方法的场线耦合响应不确定度量化 被引量：5

16

作者 李湛宇 董宁 +3 位作者 纪锋 巩少岩 陈宇浩 谢彦召 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期63-69,共7页

摘要:在传输线场线耦合的计算中,由于辐射场可能从不同方向入射,入射方位角和入射仰角会在一定范围内变化,可以将其看作不确定变量,因此传输线的响应也呈现出不确定性。针对输入参数服从非典型分布的情况,应用多项式混沌方法对传输线场... 摘要:在传输线场线耦合的计算中,由于辐射场可能从不同方向入射,入射方位角和入射仰角会在一定范围内变化,可以将其看作不确定变量,因此传输线的响应也呈现出不确定性。针对输入参数服从非典型分布的情况,应用多项式混沌方法对传输线场线耦合频域响应进行不确定度量化。结合入射方位角和仰角的物理意义,给出其服从的分布类型并构建相应的正交多项式基底,并对该模型的传输线方程进行多项式混沌展开。最后结合含两个不确定参数的传输线场线耦合算例,给出远端电流响应的统计信息,对比蒙特卡罗方法,验证了该方法的正确性和高效性。 展开更多

关键词 传输线场线耦合 多项式混沌展开 非典型分布 蒙特卡罗方法

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一种分析微带线随机参数敏感性的多项式混沌展开方法 被引量：4

17

作者 程市 黄斌科 师振盛 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期121-127,共7页

针对传输线加工中材料及结构参数随机不确定性对传输性能影响的问题,提出了一种计算随机系数传输线电报方程的多项式混沌(PC)展开方法。利用正交多项式混沌基函数,该方法首先将传输线电报方程中的随机等效集总参数、传输线电压及电流响... 针对传输线加工中材料及结构参数随机不确定性对传输性能影响的问题,提出了一种计算随机系数传输线电报方程的多项式混沌(PC)展开方法。利用正交多项式混沌基函数,该方法首先将传输线电报方程中的随机等效集总参数、传输线电压及电流响应进行展开;其次利用Galerkin法,将随机系数的电报方程问题转化为关于电压、电流正交多项式展开系数的确定性扩阶方程组问题,并结合传输线边界条件可计算电压、电流的展开系数,进而获得电压、电流及传递函数的均值、方差和概率密度分布。随机参数微带传输线的仿真结果表明:低频时导带宽度对微带线的传输性能影响较大,高频时介电常数对其传输性能影响较大;在满足计算精度要求的同时,PC展开方法具有比传统蒙特卡罗(MC)方法更高的计算效率,计算耗时仅约为MC方法的1/500。 展开更多

关键词 微带线 电报方程 敏感性 多项式混沌展开 蒙特卡罗方法

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随机空间柔性多体系统动力学分析 被引量：8

18

作者 郭祥 靳艳飞 田强 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1730-1742,共13页

轻质、高精度的柔性多体系统被广泛应用于实际工程领域中.由于实际设计公差、制造误差及环境温度等多种不确定因素的存在,使得柔性多体系统的结构参数(物理参数和几何参数)表现出随机性.具有随机结构参数的动力学模型能够客观地反映出... 轻质、高精度的柔性多体系统被广泛应用于实际工程领域中.由于实际设计公差、制造误差及环境温度等多种不确定因素的存在,使得柔性多体系统的结构参数(物理参数和几何参数)表现出随机性.具有随机结构参数的动力学模型能够客观地反映出真实系统的动力学行为,且结构参数的不确定性对空间柔性多体系统动力学响应的影响是不容忽视的.针对具有多个随机参数的空间柔性多体系统,提出了一种基于广义alpha算法的非侵入式随机柔性多体系统动力学计算方法.采用绝对节点坐标公式(absolute node coordinate formulation,ANCF)来描述柔性体,推导建立多体系统动力学模型.利用混沌多项式展开(polynomial chaos expansion,PCE)法构建系统随机动力学方程的代理模型,然后将随机响应面法(stochastic response surface method,SRSM)嵌入广义-alpha方法中,分别采用改进抽样的回归方法(regression method of improved sampling,RMIS)和单项求容积法则(Monte Carlo simulation,MCR)来确定样本点.将数值计算结果与蒙特卡洛模拟(Monte Carlo simulation,MCS)结果进行对比,验证了所提算法的有效性.在相同的定积分精度的条件下,根据单项求容积法则确定的样本点的计算结果稳定性更强,且其计算效率更高. 展开更多

关键词 柔性多体系统 绝对节点坐标法 混沌多项式 单项式容积法 随机响应面法

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自动装填机构刚度混合全局灵敏度分析 被引量：2

19

作者 孙佳 陈光宋 +2 位作者 钱林方 尹强 刘太素 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期135-140,146,共7页

为识别影响自动装填机构刚度的重要关键参数和核心关键参数,提出了混合全局灵敏度分析方法。采用准优化Morris轨迹的基本因素法识别重要关键参数,将识别的重要关键参数作为设计变量,采用基于混沌多项式展开的全局灵敏度分析方法识别核... 为识别影响自动装填机构刚度的重要关键参数和核心关键参数,提出了混合全局灵敏度分析方法。采用准优化Morris轨迹的基本因素法识别重要关键参数,将识别的重要关键参数作为设计变量,采用基于混沌多项式展开的全局灵敏度分析方法识别核心关键参数,并通过两个测试函数验证了该文分析方法的有效性。最后,从32个自动装填机构参数中提取了10个影响刚度的重要关键参数,并从10个重要关键参数中提取了6个影响刚度的核心关键参数。 展开更多

关键词 自动装填机构 全局灵敏度分析 基本因素法 混沌多项式展开

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基于均值点展开的单变元降维法在EIT不确定性量化研究中的应用 被引量：7

20

作者 赵营鸽 李颖 +2 位作者 王灵月 崔阳阳 王冠雄 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第18期3776-3786,共11页

在电阻抗成像(EIT)技术中,介质参数的不确定性会对正问题计算产生影响,进而影响图像重构,因而,对EIT介质参数不确定性量化的研究具有重要的意义。采用四层同心圆模型和二维圆模型作为仿真算例对EIT正问题进行研究,将电导率分布参数作为... 在电阻抗成像(EIT)技术中,介质参数的不确定性会对正问题计算产生影响,进而影响图像重构,因而,对EIT介质参数不确定性量化的研究具有重要的意义。采用四层同心圆模型和二维圆模型作为仿真算例对EIT正问题进行研究,将电导率分布参数作为无相互作用的随机输入变量,使其服从随机均匀分布,基于均值点展开的单变元降维法(UDRM)计算得到边界电极电压的均值、标准差和概率分布等相关统计信息,分析电导率的不确定性对模型输出边界测量电压的影响,并与蒙特卡罗模拟(MCS)法、混沌多项式展开(PCE)法仿真结果进行比较。结果表明,UDRM能够准确高效地处理低维不确定性问题,且在处理高维不确定性问题时能有效缓解“维数灾难”问题。 展开更多

关键词 电阻抗成像 不确定性量化 单变元降维法 蒙特卡罗模拟 混沌多项式展开

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