海洋平台结构系统疲劳可靠性分析的一阶二次矩方法 被引量：8

1

作者 胡毓仁 陈伯真 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 1994年第4期88-102,共15页

本文提出了海洋平台结构系统疲劳可靠性分析的一阶二次矩方法。海洋平台结构系统中疲劳破坏的失效途径用一由若于失效单元组成的并联系统来模拟，失效单元代表了平台结构中易发生疲劳破坏的管节点。文中寻出了失效单元依次破坏时的疲劳... 本文提出了海洋平台结构系统疲劳可靠性分析的一阶二次矩方法。海洋平台结构系统中疲劳破坏的失效途径用一由若于失效单元组成的并联系统来模拟，失效单元代表了平台结构中易发生疲劳破坏的管节点。文中寻出了失效单元依次破坏时的疲劳寿命与它们在其他单元均未破坏下的疲劳寿命之间的一般关系式，并用一队二次矩方法计算上述并联系统的失效概率。 展开更多

关键词 可靠性分析 结构系统 一阶二次矩方法 海洋平台

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可靠性分析的FORM和SORM组合法 被引量：3

2

作者 郭彪 顾德华 +1 位作者 董玉革 吴方应 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期30-33,共4页

为了提高极限状态函数具有多极值点时失效概率计算的精度,文章提出了FORM和SORM组合法。该方法根据需要,分别选择FORM或SORM在极值点处进行线性或二次展开计算失效概率,并将二次展开的极限状态函数近似用线性极限状态函数替代,以方便地... 为了提高极限状态函数具有多极值点时失效概率计算的精度,文章提出了FORM和SORM组合法。该方法根据需要,分别选择FORM或SORM在极值点处进行线性或二次展开计算失效概率,并将二次展开的极限状态函数近似用线性极限状态函数替代,以方便地完成FORM和SORM的组合,实现原极限状态函数失效概率的近似计算。算例表明,文中的方法可以提高失效概率计算的精度。 展开更多

关键词 一阶可靠性方法(form) 二阶可靠性方法(SORM) 组合失效区 可靠性分析 失效概率

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RSM-FORM 的改进与环肋圆柱壳结构的可靠性计算(英文) 被引量：2

3

作者 于英霞 刘丰军 +1 位作者 张伟 梁斌 《船舶力学》 EI 北大核心 2012年第3期271-276,共6页

文章在用有限元法对结构进行强度计算和分析的基础上,应用RSM确定了环肋圆柱壳结构强度失效的功能函数;在对相关可靠度理论进行研究的基础上,将RSM与FORM相结合,对FORM进行了改进,解决了当量正态化和参数独立化问题,保留了功能函数的二... 文章在用有限元法对结构进行强度计算和分析的基础上,应用RSM确定了环肋圆柱壳结构强度失效的功能函数;在对相关可靠度理论进行研究的基础上,将RSM与FORM相结合,对FORM进行了改进,解决了当量正态化和参数独立化问题,保留了功能函数的二次项,使计算精度满足实际工程的需要;最后用RSM-FORM对环肋圆柱壳结构强度的可靠性进行了计算分析,计算结果表明,RSM-FORM具有较好的计算精度。 展开更多

关键词 环肋圆柱壳结构 可靠性分析 一次可靠度方法(form) 响应面法(RSM)

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考虑失效相关的圆柱蜗杆传动四阶矩可靠性分析 被引量：3

4

作者 王智明 张亚飞 宋亚龙 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期221-226,共6页

为了评估圆柱蜗杆传动机构的可靠性,利用Taylor级数将蜗杆传动机构功能函数进行展开并得到其前四阶中心矩,以此作为约束条件,结合最大熵原理分别得到蜗轮齿面接触强度和齿根弯曲强度结构功能函数的概率密度函数,在此基础上,分析了蜗轮... 为了评估圆柱蜗杆传动机构的可靠性,利用Taylor级数将蜗杆传动机构功能函数进行展开并得到其前四阶中心矩,以此作为约束条件,结合最大熵原理分别得到蜗轮齿面接触强度和齿根弯曲强度结构功能函数的概率密度函数,在此基础上,分析了蜗轮齿面接触和齿根弯曲两种失效模式的可靠性。另一方面,考虑蜗轮齿面接触和齿根弯曲两种失效模式之间的相关性,建立了其失效相关条件下的可靠性模型,给出了两种失效模式之间的相关系数和蜗轮总体可靠度。以某减速器蜗轮为例对所提方法通过蒙特卡洛仿真进行了验证。结果表明,基于四阶矩和最大熵原理的可靠性方法具有较高的精度,蜗轮两种失效模式之间存在一定的相关性。因此,考虑失效相关的蜗轮可靠性评估方法对于蜗杆传动的综合可靠性评估具有重要的意义。 展开更多

关键词 圆柱蜗杆传动 可靠性 失效相关 四阶矩方法 最大熵原理

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可靠性分析的FORM和SORM组合法

5

作者 郭彪 董玉革 《新型工业化》 2013年第9期14-19,共6页

为了提高极限状态函数具有多极值点时失效概率计算的精度,文章提出了FORM和SORM组合法。该方法根据需要,分别选择FORM或SORM在极值点处进行线性或二次展开计算失效概率,并将二次展开的极限状态函数近似用线性极限状态函数替代,以方便地... 为了提高极限状态函数具有多极值点时失效概率计算的精度,文章提出了FORM和SORM组合法。该方法根据需要,分别选择FORM或SORM在极值点处进行线性或二次展开计算失效概率,并将二次展开的极限状态函数近似用线性极限状态函数替代,以方便地完成FORM和SORM的组合,实现原极限状态函数失效概率的近似计算。算例表明,文中的方法可以提高失效概率计算的精度。 展开更多

关键词 一阶可靠性方法(form) 二阶可靠性方法(SORM) 组合失效区 可靠性分析 失效概率

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基于Kriging模型与FORM的钢板组合梁桥结构优化设计

6

作者 王佐才 张德林 辛宇 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1-9,共9页

考虑材料参数的不确定性以及设计变量多重约束条件的影响,提出了基于可靠性分析的钢板组合梁桥结构优化设计方法。首先,利用拉丁超立方试验设计(Latin hypercube design,LHD)构建试验组合方案,并通过有限元分析获取试验设计组合下的最... 考虑材料参数的不确定性以及设计变量多重约束条件的影响,提出了基于可靠性分析的钢板组合梁桥结构优化设计方法。首先,利用拉丁超立方试验设计(Latin hypercube design,LHD)构建试验组合方案,并通过有限元分析获取试验设计组合下的最大挠度响应值。基于获取的训练样本,构建能够表征结构最大挠度值与随机输入之间映射关系的Kriging代理模型。基于建立的代理模型,以钢结构截面积最小化为目标函数,建立符合规范要求与可靠度约束的优化数学模型,并采用一阶可靠性方法(first order reliability method,FORM),实现设计变量优化。通过比较具有相同设计变量上限,但下限分别为初始值的80%和70%两种优化设计方案,评估了两者在相同阈值以及不同阈值下设计变量的优化结果。最后对方案二在阈值为17 mm下的优化结果进行极限状态验算。结果表明:两个优化设计方案在阈值为17 mm下的优化结果更具合理性,并且方案二在同一阈值下具有更高的优化程度。随着阈值增加,优化程度增加,且腹板高度在较大阈值下对结果影响更大,而翼缘宽度在较小阈值下影响更大。 展开更多

关键词 桥梁工程 基于可靠性的优化设计 KRIGING模型 一阶可靠性方法 钢板组合梁桥 极限状态验算

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隐式极限状态方程可靠性灵敏度四阶矩估算 被引量：3

7

作者 牛序铭 孙志刚 +1 位作者 孔春元 宋迎东 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期949-953,共5页

将四阶矩方法与响应面方法相结合,提出一种适用于隐式极限状态方程的可靠性灵敏度四阶矩估算方法。该方法将可靠性灵敏度计算方法与有限元方法相结合,可以准确、快速地计算具有任意分布设计变量的复杂模型可靠性灵敏度,为复杂结构可靠... 将四阶矩方法与响应面方法相结合,提出一种适用于隐式极限状态方程的可靠性灵敏度四阶矩估算方法。该方法将可靠性灵敏度计算方法与有限元方法相结合,可以准确、快速地计算具有任意分布设计变量的复杂模型可靠性灵敏度,为复杂结构可靠性灵敏度计算提供了一种新思路。对曲柄滑块机构和压力容器管接头两个不同类型的数值算例进行了可靠性灵敏度计算,并采用Monte Carlo方法对计算结果进行了验证。结果表明,两种方法计算得到的可靠性差异很小,且四阶矩估算方法的计算效率远高于Monte Carlo方法的计算效率。 展开更多

关键词 四阶矩方法 响应面方法 隐式极限状态方程 可靠性灵敏度 任意分布设计变量

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结构可靠性分析的自适应共轭非线性近似方法 被引量：1

8

作者 邱继伟 罗海胜 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期648-654,共7页

经典的1阶可靠性方法在求解非线性结构可靠性问题时,由于仅利用当前迭代设计点的局部信息,致使求解精度及效率无法满足要求,为此提出了一种自适应共轭非线性近似方法。基于两点自适应非线性近似方法,使用当前及上一迭代设计点的极限状... 经典的1阶可靠性方法在求解非线性结构可靠性问题时,由于仅利用当前迭代设计点的局部信息,致使求解精度及效率无法满足要求,为此提出了一种自适应共轭非线性近似方法。基于两点自适应非线性近似方法,使用当前及上一迭代设计点的极限状态函数值及梯度值信息,构建真实极限状态函数的非线性近似模型;在两点自适应非线性近似方法的基础上,利用前两步迭代设计点的极限状态函数值及梯度值信息,在当前迭代设计点处构建共轭搜索方向。随着迭代过程的进行,基于自适应调整模型中的非线性指数及搜索方向,在提高模型的近似精度的同时可避免迭代过程出现振荡,提高计算的稳定性。通过3个案例说明了所提方法的适用性。 展开更多

关键词 结构可靠性 两点非线性近似 共轭搜索方向 自适应迭代 1阶可靠性方法

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元器件性能退化信息的系统性能可靠性评估 被引量：8

9

作者 彭宝华 周经伦 刘学敏 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2011年第10期148-151,共4页

性能可靠性方法为解决现代工程实际中的高可靠、长寿命、小子样产品的可靠性建模分析提供了途径。目前的性能可靠性研究主要是针对元器件开展的,对系统性能可靠性进行研究时通常需要将其看作一个元器件,需要得到系统的性能退化数据,在... 性能可靠性方法为解决现代工程实际中的高可靠、长寿命、小子样产品的可靠性建模分析提供了途径。目前的性能可靠性研究主要是针对元器件开展的,对系统性能可靠性进行研究时通常需要将其看作一个元器件,需要得到系统的性能退化数据,在某些情况下,得到系统的性能退化数据比较困难。实际上,由于元器件的性能退化导致系统性能的变化,因而可以利用元器件的性能退化数据研究系统性能可靠性。从元器件性能与系统性能的关系出发,首先给出了系统可靠度的形式化描述,然后给出了系统可靠度计算的Monte-Carlo仿真方法和近似解析方法,最后通过实例分析验证了该方法的适用性。 展开更多

关键词 系统可靠性 可靠性评估 性能退化 MONTE-CARLO方法 form/SORM方法

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多项式基函数神经网络的结构可靠性分析 被引量：4

10

作者 孟广伟 李广博 +1 位作者 李锋 周立明 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1460-1463,共4页

研究了多项式基函数神经网络法的结构可靠性计算.当结构的极限状态函数复杂,非线性程度较高,功能函数为隐式时,传统的结构可靠度分析方法计算困难,多项式基函数神经网络法为解决结构可靠性分析提供了一种新方法.基于多项式逼近理论,利... 研究了多项式基函数神经网络法的结构可靠性计算.当结构的极限状态函数复杂,非线性程度较高,功能函数为隐式时,传统的结构可靠度分析方法计算困难,多项式基函数神经网络法为解决结构可靠性分析提供了一种新方法.基于多项式逼近理论,利用神经网络模拟逼近能力,将多输入多项式作为网络的激励函数,利用激励函数的广义逆矩阵形式计算网络隐层与输出层的连接权值,拟合结构的功能函数.利用可靠度的一阶可靠性方法计算结构的失效概率.通过实例计算,表明了本方法计算精度高,同时公式简单,易于编程,具有通用普遍性. 展开更多

关键词 结构可靠性 多项式基函数 神经网络 广义逆矩阵 一阶可靠性方法

原文传递

任意分布参数的后桥壳可靠性优化设计 被引量：12

11

作者 贺向东 张义民 +1 位作者 刘巧伶 闻邦椿 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期22-26,共5页

讨论了随机参数服从任意分布的后桥壳可靠性优化设计问题。在基本随机参数前四阶矩已知的情况下 ,应用随机摄动法和 Edgeworth级数方法对后桥壳进行可靠性优化设计 ,通过计算机程序可以实现随机参数服从任意分布的后桥壳可靠性优化设计 ... 讨论了随机参数服从任意分布的后桥壳可靠性优化设计问题。在基本随机参数前四阶矩已知的情况下 ,应用随机摄动法和 Edgeworth级数方法对后桥壳进行可靠性优化设计 ,通过计算机程序可以实现随机参数服从任意分布的后桥壳可靠性优化设计 ,迅速准确地得到了后桥壳的可靠性优化设计信息。计算结果表明 ,本文提出的方法是一种有效、实用的方法。 展开更多

关键词 后桥壳 可靠性优化设计 任意分布 Edgeworth级数方法 随机摄动法 随机参数 实用 四阶 已知 计算机程序

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基于卡方分布的统一多学科可靠性分析 被引量：7

12

作者 付超 胡旭洁 +1 位作者 于红艳 赖宇阳 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期1439-1446,共8页

复杂工程系统往往包含随机不确定性和认知不确定性,为实现多学科可靠性分析效率和精度的平衡,在深入研究一阶可靠性分析方法计算过程中计算精度低的根本原因的基础上,采用序列化思想提出一种能够处理多源不确定性共存情况下的统一多学... 复杂工程系统往往包含随机不确定性和认知不确定性,为实现多学科可靠性分析效率和精度的平衡,在深入研究一阶可靠性分析方法计算过程中计算精度低的根本原因的基础上,采用序列化思想提出一种能够处理多源不确定性共存情况下的统一多学科可靠性分析方法,该方法由多学科系统分析、系统灵敏度分析、统一可靠性分析模型建立和可靠度求解组成。详细描述了所提方法的执行过程,并通过两个算例验证了其有效性。 展开更多

关键词 混合不确定性 多学科可靠性分析 一阶可靠性分析方法 卡方分布

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基于可靠性稳健优化设计的齿轮轮齿修形量 被引量：4

13

作者 杨周 张静 +1 位作者 张义民 谭学飞 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期368-372,共5页

在可靠性高阶矩理论基础上,将优化设计、灵敏度设计与稳健设计相融合,建立了圆柱齿轮传动的齿轮修形参数可靠性稳健设计模型,提出了一种以修形参数为设计变量,以修形参数的灵敏度和齿轮质量为目标函数的圆柱齿轮优化修形方法.从可靠性... 在可靠性高阶矩理论基础上,将优化设计、灵敏度设计与稳健设计相融合,建立了圆柱齿轮传动的齿轮修形参数可靠性稳健设计模型,提出了一种以修形参数为设计变量,以修形参数的灵敏度和齿轮质量为目标函数的圆柱齿轮优化修形方法.从可靠性稳健设计角度解决了齿轮修形参数确定方法的问题.研究了轮齿修形参数的改变对齿轮传动可靠度的影响,通过计算机程序进行验证并获得了理想的数值计算结果.数值算例表明所提出的方法是一种非常方便和实用的改善轮齿修形量的方法,为确定齿轮轮齿最佳修形量提供了一种理论依据. 展开更多

关键词 可靠性高阶矩理论 灵敏度设计 稳健设计方法 齿轮传动 轮齿修形量

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可靠度分析中梯度求解方法的研究 被引量：5

14

作者 谭晓慧 刘新荣 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期929-932,共4页

在岩土工程的可靠度分析中,功能函数的形式非常复杂,甚至是隐式的。而对于常用的可靠度分析方法,如一阶可靠性方法(FORM)、二阶可靠性方法(SORM)等,一个重要的问题是求功能函数对基本随机变量的梯度。因此,对于隐式的或复杂的显式功能函... 在岩土工程的可靠度分析中,功能函数的形式非常复杂,甚至是隐式的。而对于常用的可靠度分析方法,如一阶可靠性方法(FORM)、二阶可靠性方法(SORM)等,一个重要的问题是求功能函数对基本随机变量的梯度。因此,对于隐式的或复杂的显式功能函数,必须采用数值微分方法来求解功能函数的梯度。对于可靠度分析中常用的有限差分法(FDM)及有理多项式法(RPT)这两种数值微分方法,本文详细研究了二者间的异同及其求导结果与步长的关系,指出了对于相同的步长控制系数及取样方式,FDM是RPT在线性情况下的特例;对于连续的线性功能函数,可直接用3点FDM求导;对于连续的非线性功能函数,可用5点RPT求导;对于非连续的功能函数,应采用RPT求导。建议取步长控制系数等于1。 展开更多

关键词 可靠度分析 一阶可靠性方法 二阶可靠性方法 有限差分法 有理多项式法

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岩质边坡稳定的可靠性分析 被引量：8

15

作者 谭晓慧 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第A01期1042-1045,共4页

分析了极限状态涵数的非线性及非连续性对边坡可靠度计算的影响，指出这种影响可能带来的误差，建议对这种复杂的极限状态函数，可采用二阶可靠性方法（SORM）对其进行分析，并用蒙特－卡罗模拟法对春进行验证。

关键词 边坡 可靠性 一阶可靠性方法 稳定性 岩体工程

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时间参数为非正态分布的CAN总线数据传输可靠性分析 被引量：2

16

作者 刘宇 宋桂秋 《机械与电子》 2014年第11期16-20,45,共6页

数据传输可靠性对于CAN总线系统的设计影响重大,关系到整个总线系统的正常运行。以CAN总线可调度理论为依据针对总线系统中报文传输进行研究分析,利用可靠性四阶矩概率分析方法通过推导公式,以一个算例对CAN总线系统报文传输可靠性进行... 数据传输可靠性对于CAN总线系统的设计影响重大,关系到整个总线系统的正常运行。以CAN总线可调度理论为依据针对总线系统中报文传输进行研究分析,利用可靠性四阶矩概率分析方法通过推导公式,以一个算例对CAN总线系统报文传输可靠性进行分析并计算;编程利用MONTE-CARLO方法进行模拟对比,从而得到了总线报文的传输可靠度。利用四阶矩可靠度计算方法对报文传输的可靠性灵敏度进行分析计算,得到的结果与定性分析一致,验证了四阶矩方法可靠性灵敏度计算的正确;通过以上的计算方法可以为调度理论的进一步研究提供理论依据,具有十分重要的实际意义。 展开更多

关键词 CAN 总线 四阶矩方法 可靠性 灵敏度 MONTE CARLO 模拟

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基于改进LHS模式的可靠性设计优化

17

作者 张培培 尹子栋 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期348-352,共5页

在设计优化中,确定性优化由于没有考虑输入量的不确定性,其优化结果可能不可靠(不安全),因此基于可靠性的设计优化(reliability-based design optimization,RBDO)得到关注。然而可靠性设计优化计算量大,尤其对于高维问题。基于此,提出... 在设计优化中,确定性优化由于没有考虑输入量的不确定性,其优化结果可能不可靠(不安全),因此基于可靠性的设计优化(reliability-based design optimization,RBDO)得到关注。然而可靠性设计优化计算量大,尤其对于高维问题。基于此,提出一种新方法——改进拉丁超立方体取样(Latin hypercube sampling,LHS)方法,该方法可利用先前迭代步骤已用的取样点,从而降低计算量。其中可靠性指数通过基于漫射近似(diffuse approximation,DA)的一阶可靠性方法(first-order reliability method,FORM)计算得到。最后用两个数学实例验证该方法可以极大地降低RBDO问题的计算量。 展开更多

关键词 可靠性设计优化(reliability-based design optimization RBDO)拉丁超立方体取样一阶可靠性方法(first-order RELIABILITY method form)漫射近似(diffuse APPROXIMATION DA)

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失效途径疲劳失效概率计算的一阶方法的改进

18

作者 王平 张顺芳 刘红 《船舶》 北大核心 2001年第5期21-25,共5页

失效途径的疲劳可靠性分析是复杂结构系统疲劳可靠性分析的基础和关键 ,目前常用的方法是一阶可靠性方法 (FORM) ,由于没有考虑失效单元极限状态超曲面之间的相关性 ,易引起较大的计算误差。本文从分析失效单元极限状态超曲面的相互关... 失效途径的疲劳可靠性分析是复杂结构系统疲劳可靠性分析的基础和关键 ,目前常用的方法是一阶可靠性方法 (FORM) ,由于没有考虑失效单元极限状态超曲面之间的相关性 ,易引起较大的计算误差。本文从分析失效单元极限状态超曲面的相互关系入手 ,提出了失效途径中各失效单元极限状态函数检验点新的选择准则 ,对一阶可靠性方法进行了改进。算例表明 。 展开更多

关键词 失效途径 海洋工程结构系统 一阶可靠性方法 疲劳失效概率 计算精度 改进

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改进的响应面法及其在可靠度分析中的应用 被引量：22

19

作者 谭晓慧 王建国 刘新荣 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第A02期5874-5879,共6页

分析了常用的基于响应面迭代的响应面法之不足,提出了改进的响应面法——一阶可靠性方法–响应面法二步法。该方法在第一步计算中用一阶可靠性方法求解可靠指标,用差分法或有理多项式法来求解求导数值,不需形成显式功能函数。然后,在一... 分析了常用的基于响应面迭代的响应面法之不足,提出了改进的响应面法——一阶可靠性方法–响应面法二步法。该方法在第一步计算中用一阶可靠性方法求解可靠指标,用差分法或有理多项式法来求解求导数值,不需形成显式功能函数。然后,在一阶可靠性方法的验算点处进行常规的响应面拟合,并对此响应面用一阶可靠性方法、二阶可靠性方法或蒙特卡罗模拟法求解可靠指标。此方法在整个求解过程中只需拟合一个响应面,实例计算表明,该方法在计算精度及效率上均比常用的基于响应面迭代的响应面法有所提高。 展开更多

关键词 边坡工程 可靠度分析 可靠指标 响应面法 一阶可靠性方法 二阶可靠性方法 蒙特卡罗模拟法

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深水结构设计流剖面的推算方法研究 被引量：2

20

作者 李林斌 《海洋工程装备与技术》 2018年第B10期193-198,共6页

在深水海域,立管和锚泊等结构或系统对海流的响应很敏感,准确地推算和确定设计流剖面对结构的强度和疲劳设计至关重要。本文基于南海中部某一深水点位20年连续的海流数值后报,利用最新的经验正交函数叠加和逆一阶可靠性方法,阐明了深水... 在深水海域,立管和锚泊等结构或系统对海流的响应很敏感,准确地推算和确定设计流剖面对结构的强度和疲劳设计至关重要。本文基于南海中部某一深水点位20年连续的海流数值后报,利用最新的经验正交函数叠加和逆一阶可靠性方法,阐明了深水结构强度和疲劳设计流剖面的推算过程;并通过与传统简化方法的对比分析,进一步验证了这种方法的先进性和易使用性,为实际工程项目中合理地确定设计流剖面提供了参考。 展开更多

关键词 设计流剖面 奇异值分解 经验正交函数 逆一阶可靠性方法 环境包络线

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