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基于主动学习PC-Kriging模型的复杂结构可靠性分析方法
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作者 陈吉清 张钰奇 +2 位作者 兰凤崇 周云郊 王俊峰 《汽车工程》 北大核心 2025年第2期383-390,共8页
对于复杂结构可靠性设计中多维设计变量和隐式非线性响应的问题,构造准确的代理模型是一种有效的解决方法。然而,基于预设样本量的试验设计来构建代理模型,可能面临效率低下或准确性不足的挑战。为此,提出一种主动学习PC-Kriging模型的... 对于复杂结构可靠性设计中多维设计变量和隐式非线性响应的问题,构造准确的代理模型是一种有效的解决方法。然而,基于预设样本量的试验设计来构建代理模型,可能面临效率低下或准确性不足的挑战。为此,提出一种主动学习PC-Kriging模型的可靠性分析方法,结合多项式混沌展开增强全局近似精度以及Kriging捕捉局部特征的优点,利用主动学习策略,自适应地选择最佳样本点,最大程度减少训练样本量,即减少结构性能分析的计算成本,提高分析效率。进一步构建主动学习PC-Kriging模型驱动的多软件协同设计框架,对前、后处理软件进行二次开发,实现参数化建模、性能分析和后处理的无缝连接,形成一套自动化分析流程。最后,以电池包结构为例进行可靠性分析,验证本文方法的高效性和准确性。 展开更多
关键词 结构可靠性分析 主动学习 代理模型 PC-Kriging 多软件协同
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基于HHO-BP的城轨车辆吊挂设备结构可靠性分析
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作者 张昇 张越 曹阳 《机车车辆工艺》 2024年第6期16-20,共5页
为分析城轨车辆吊挂设备在实际运行载荷工况下的结构可靠性,提出一种改进的BP神经网络(Back Propagation)代理模型对吊挂设备进行结构可靠性评估。首先,建立城轨车辆吊挂设备有限元模型,分析其在实际运行载荷工况下的最大应力;其次,利用... 为分析城轨车辆吊挂设备在实际运行载荷工况下的结构可靠性,提出一种改进的BP神经网络(Back Propagation)代理模型对吊挂设备进行结构可靠性评估。首先,建立城轨车辆吊挂设备有限元模型,分析其在实际运行载荷工况下的最大应力;其次,利用ANSYS参数化设计语言构建吊挂设备参数化模型,并采用拉丁超立方法进行试验设计,得到吊挂设备不确定性因素与最大应力响应关系的样本数据;然后,针对传统BP神经网络易陷入局部最优解的问题,提出利用哈里斯鹰算法(Harris Hawks Optimizer,HHO)对BP神经网络进行改进,基于样本数据建立出HHO-BP神经网络代理模型;最后,基于HHO-BP代理模型和结构可靠性理论,完成对城轨车辆吊挂设备结构可靠性的评估。分析结果表明:考虑不确定性因素对吊挂设备的最大应力有一定影响,会导致结构发生失效,该结论可为城轨车辆吊挂设备进一步优化设计提供理论依据和参考价值。 展开更多
关键词 吊挂设备 HHO-BP神经网络 结构可靠性分析 城轨车辆
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基于神经网络响应面的结构可靠性分析方法研究 被引量:27
3
作者 阎宏生 胡云昌 牛勇 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2002年第2期1-6,共6页
针对二次多项式响应面法存在的缺点 ,建立了神经网络响应面 ,进而提出了基于神经网络响应面的结构可靠性分析方法。通过多种数值试验表明 ,神经网络响应面可以快速、精确地拟合结构的极限状态函数 。
关键词 神经网络响应面 极限状态函数 结构可靠性分析
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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
4
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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基于支持向量机和蒙特卡洛的结构可靠性分析方法及应用 被引量:8
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作者 徐长航 陈国明 谢静 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期103-108,共6页
将支持向量机作为极限状态函数重构的工具引入结构可靠性分析问题中,并结合蒙特卡洛方法,分别给出了模式识别型和函数回归型两种支持向量机(SVM)模型应用于结构可靠性分析的计算流程图。结合数值算例,对两种支持向量机模型在结构可靠性... 将支持向量机作为极限状态函数重构的工具引入结构可靠性分析问题中,并结合蒙特卡洛方法,分别给出了模式识别型和函数回归型两种支持向量机(SVM)模型应用于结构可靠性分析的计算流程图。结合数值算例,对两种支持向量机模型在结构可靠性问题的应用方面进行了对比,并研究了训练样本数目、核函数类型、模型参数的取值以及随机变量数目等因素对可靠性分析结果的影响。最后以某自升式平台为工程对象,进行了考虑多个随机变量的结构可靠性评估。结果表明:在应用支持向量机方法进行极限状态函数重构时,无论是模式识别型SVM模型还是函数回归型SVM模型均可取得良好的效果,前者对模型参数的敏感程度大于后者;支持向量机理论作为极限状态函数重构工具与蒙特卡洛方法相结合,可有效解决大型复杂工程结构可靠性分析精度和效率问题。 展开更多
关键词 支持向量机 蒙特卡洛方法 极限状态函数重构 结构可靠性分析 自升式平台
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一种含混合变量的结构可靠性分析方法 被引量:2
6
作者 乔心州 仇原鹰 张婷 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期764-770,共7页
提出含模糊变量和区间变量的结构可靠性分析方法。基于能度可靠性理论,建立含模糊变量和区间变量的结构可靠性模型,采用最小模糊可靠性指标及最大失效可能度作为含混合变量结构的可靠性度量,给出两种度量指标在特殊情况下的解析求解方... 提出含模糊变量和区间变量的结构可靠性分析方法。基于能度可靠性理论,建立含模糊变量和区间变量的结构可靠性模型,采用最小模糊可靠性指标及最大失效可能度作为含混合变量结构的可靠性度量,给出两种度量指标在特殊情况下的解析求解方法及复杂情况下的优化解法。两个实例计算表明文中方法有效可行。 展开更多
关键词 结构可靠性分析 混合可靠性模型 模糊可靠性指标 失效可能度
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基于摄动技术的随机无网格点插值法在结构可靠性分析中的应用 被引量:1
7
作者 尚仲平 夏茂辉 翟社霞 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2011年第3期212-215,共4页
为有效解决点插值法在随机结构可靠性分析中遇到的系数矩阵奇异性问题及提高解的精度问题,将带有多项式的径向基函数点插值法与随机摄动技术相结合引入到随机结构问题计算中。采用径向基函数耦合多项式基函数构造形函数,其插值函数具有K... 为有效解决点插值法在随机结构可靠性分析中遇到的系数矩阵奇异性问题及提高解的精度问题,将带有多项式的径向基函数点插值法与随机摄动技术相结合引入到随机结构问题计算中。采用径向基函数耦合多项式基函数构造形函数,其插值函数具有Kronecker Delta函数性质,可以很方便地施加本质边界条件。最后用算例验证了此方法不仅在随机结构可靠性分析中有更高的计算精度而且提高了计算效率。 展开更多
关键词 径向基函数 随机无网格法 随机场 结构可靠性分析
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一种基于NASTRAN的结构可靠性分析软件 被引量:1
8
作者 吉国明 宋笔锋 高宏建 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2000年第z1期117-118,138,共3页
在NASTRAN有限元分析结果的基础上,以 Windows95为开发平台,以 Visual Basic为开发工具,开发了一个效率高,使用方便的结构可靠性分析软件。该软件可 以自动处理NASTRAN的计算结果,建立数据库,... 在NASTRAN有限元分析结果的基础上,以 Windows95为开发平台,以 Visual Basic为开发工具,开发了一个效率高,使用方便的结构可靠性分析软件。该软件可 以自动处理NASTRAN的计算结果,建立数据库,计算结构单元和系统的失效概 率,绘制结构失效概率分布云图等,为工程人员在有限元计算的基础上进一步进行 可靠性分析提供了一个方便、快捷的工具。 展开更多
关键词 NASTRAN 结构可靠性分析 失效概率
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结构可靠性分析中参数灵敏度的计算方法
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作者 任锋 裴现勇 +1 位作者 王传凯 曲华明 《济南大学学报(自然科学版)》 CAS 2004年第2期185-186,共2页
针对结构可靠性分析中重要的方法之一———蒙特卡洛模拟方法 ,本文提出了一种计算分布参数灵敏度的新方法 ,此方法不需要新的抽样产生或失效标准的重新评估。
关键词 结构可靠性分析 蒙特卡洛模拟 参数灵敏度
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结构可靠性分析的LCVT-SVR方法 被引量:3
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作者 张航 李洪双 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2035-2042,共8页
为了克服结构可靠性分析中隐式极限状态函数和高计算量问题,提出LCVT-SVR结构可靠性分析方法.该方法利用拉丁质心Voronoi网格化(LCVT)抽样方法生成空间均匀性较好的训练样本,采用均匀映射得到一定数量的失效样本.基于训练样本,建立极限... 为了克服结构可靠性分析中隐式极限状态函数和高计算量问题,提出LCVT-SVR结构可靠性分析方法.该方法利用拉丁质心Voronoi网格化(LCVT)抽样方法生成空间均匀性较好的训练样本,采用均匀映射得到一定数量的失效样本.基于训练样本,建立极限状态函数的支持向量机回归(SVR)代理模型,用于结构可靠性分析.在同一组SVR训练参数条件下,对多种抽样方法进行对比研究.结果表明,基于LCVT样本构建的SVR代理模型具有精度高和鲁棒性好的特点.利用2个工程算例,验证了所提方法的性能及实用性. 展开更多
关键词 结构可靠性分析 隐式极限状态函数 支持向量机回归 LCVT抽样方法 均匀映射
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基于结构可靠性分析的工频电磁曝露评估 被引量:2
11
作者 彭陈仡 金立军 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期1021-1027,共7页
为了改进传统工频电磁曝露评估忽略人体的时间、空间运动规律对曝露的影响,以及缺少将传输线或变电站作为整体开展分析的不足,提出了基于结构可靠性分析的曝露评估新方法。搭建本专业人员熟悉的35 k V空心电抗器磁场计算模型作为算例,... 为了改进传统工频电磁曝露评估忽略人体的时间、空间运动规律对曝露的影响,以及缺少将传输线或变电站作为整体开展分析的不足,提出了基于结构可靠性分析的曝露评估新方法。搭建本专业人员熟悉的35 k V空心电抗器磁场计算模型作为算例,基于磁场分布情况建立可靠性分析的曝露功能函数,采用验算点法确定3条评估路径的曝露可靠性指标与失效概率,并在此基础上分析整座电站曝露评估的串-并联建模方法。通过计算发现,3条路径的曝露失效概率分别为3.71%、1.26%、10.95%,作业人员在电抗器两相侧距中心点7-8 m区域活动时最安全。因此,分析认为曝露可靠性评估在传承传统电磁场计算的基础上结合了人体运动的概率分布,可以用以开展待评估区域真实曝露情况的定量对比分析。 展开更多
关键词 工频 电磁环境 曝露评估 空心电抗器 结构可靠性分析 概率密度函数
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基于混合型的桥式起重机结构可靠性分析 被引量:2
12
作者 刘丽 杨瑞刚 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1758-1764,共7页
针对单一可靠性方法精度不足的缺点,提出了概率-模糊-非概率混合可靠性模型。以桥式起重机桥架结构为研究对象,根据起重机结构不同变量的特点,采用不同的可靠性理论进行建模,使结果更接近于结构实际安全状态。采用基于凸集合的非概率可... 针对单一可靠性方法精度不足的缺点,提出了概率-模糊-非概率混合可靠性模型。以桥式起重机桥架结构为研究对象,根据起重机结构不同变量的特点,采用不同的可靠性理论进行建模,使结果更接近于结构实际安全状态。采用基于凸集合的非概率可靠性模型,在小样本数据情况下,得到相关不确定性参数的上下界,通过将混合可靠性理论应用于起重机主梁结构可靠性的求解,得到其非概率模型可靠性,进而考虑材料边界条件的随机性与模糊性求得混合模型可靠度。当材料的许用应力服从正态隶属函数时,混合模型可靠度一般比凸集合非概率模型可靠度要略小,混合模型可靠度往往比凸集合非概率模型可靠度略显保守。当混合模型可靠度大于凸集合非概率模型可靠度时,混合模型可靠性计算就失去了意义。本方法可弥补起重机桥架结构可靠性分析时因试验经费少而缺乏大量试验数据的不足。 展开更多
关键词 安全工程 桥式起重机结构 混合可靠性模型 结构可靠性分析
原文传递
基于生物地理-海鸥群优化的高维结构可靠性分析 被引量:1
13
作者 钟昌廷 李刚 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期1-6,共6页
结构可靠度分析中,一阶可靠度方法由于简单高效而得到广泛使用。然而,对于高维非线性问题,一阶可靠度方法可能导致不收敛或者早熟。为克服这一缺陷,本文提出了基于生物地理-海鸥群优化的改进一阶可靠度方法。针对海鸥群优化算法在寻优... 结构可靠度分析中,一阶可靠度方法由于简单高效而得到广泛使用。然而,对于高维非线性问题,一阶可靠度方法可能导致不收敛或者早熟。为克服这一缺陷,本文提出了基于生物地理-海鸥群优化的改进一阶可靠度方法。针对海鸥群优化算法在寻优过程中存在的早熟现象,引入生物地理优化算法中的变异与迁移机制,提出生物地理-海鸥群混合优化策略进行寻优计算。生物地理优化和海鸥群优化分别控制在探索和开发阶段的种群位置更新,提高了海鸥群优化算法的探索能力。所提方法易于实施,无需梯度信息,全局收敛能力良好。最后,采用了两个包含高维随机变量的框架结构和网架结构可靠度分析案例,验证了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 结构可靠性分析 一阶可靠度法 高维问题 海鸥群优化算法 生物地理优化算法
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基于蒙特卡洛法的结构可靠性分析 被引量:15
14
作者 王元帅 刘玉石 朱宜生 《环境技术》 2018年第5期41-45,57,共6页
传统的结构分析方法常采用安全系数法,然而安全系数法没有考虑各参数的随机特性,只是将所有参数考虑为确定值,为了确定各参数的随机性对结构分析结果的影响,本文利用蒙特卡洛法进行结构可靠性分析。方法:通过ANSYS自带的概率有限元分析... 传统的结构分析方法常采用安全系数法,然而安全系数法没有考虑各参数的随机特性,只是将所有参数考虑为确定值,为了确定各参数的随机性对结构分析结果的影响,本文利用蒙特卡洛法进行结构可靠性分析。方法:通过ANSYS自带的概率有限元分析模块PDS,利用APDL参数化建模方法建立分析文件,结合蒙特卡洛模拟抽样,计算结构可靠度及灵敏度等参数。通过孔板这一典型工程算例计算其可靠度,计算结果显示在给定的边界条件下及载荷下,孔板结构的可靠度为94.4%。利用PDS模块结合蒙特卡洛法对结构进行可靠性分析具有一定的实用性和有效性。 展开更多
关键词 蒙特卡洛法 结构可靠性分析 ANSYS-PDS
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铁路货车典型拉铆连接结构可靠性分析
15
作者 俞仕杰 付茂海 +1 位作者 安琪 刘映安 《机械工程与技术》 2023年第2期93-102,共10页
拉铆钉又被称为哈克拉铆钉,因为其紧固所产生的高紧固力、永不松动及高抗剪切力等优势性能,拉铆钉紧固件也经常被用来取代焊接。在铁路货车的领域,拉铆钉的使用也越来越频繁,但是目前拉铆钉的使用基本只是替代原本螺栓,其数量和排布方... 拉铆钉又被称为哈克拉铆钉,因为其紧固所产生的高紧固力、永不松动及高抗剪切力等优势性能,拉铆钉紧固件也经常被用来取代焊接。在铁路货车的领域,拉铆钉的使用也越来越频繁,但是目前拉铆钉的使用基本只是替代原本螺栓,其数量和排布方式均参考原本结构,没有理论支撑。本文通过对铁路货车典型拉铆连接结构有限元分析,寻找出铆钉群中受力最严峻的一颗铆钉,然后通过DVS-EFB 3435-2对其进行可靠性评估。研究表明:牵引梁前后从板座铆钉可靠性满足标准要求。 展开更多
关键词 铁路货车 牵引梁 后从板座 结构可靠性分析 紧固力 可靠性评估 抗剪切力 紧固件
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工字形截面钢结构可靠性分析
16
作者 程铁航 宋月皎 李可一 《低温建筑技术》 2003年第3期34-35,72,共3页
以工字形截面的屈服应力和外荷载为随机变量 ,在满足稳定性条件下 ,进行结构可靠性分析。采用随机有限元法求解非线性安全余量可靠性指标和失效模式间的相关系数 。
关键词 工字形截面钢梁 稳定性 结构可靠性分析
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煤巷锚杆支护结构的可靠性分析 被引量:14
17
作者 朱川曲 施式亮 王卫军 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2004年第9期95-98,共4页
根据煤巷围岩力学参数中有许多随机变量的特征 ,笔者应用工程结构可靠性理论 ,提出并建立了煤巷锚杆支护结构可靠性分析模型 ,得到了其可靠度的计算公式 ,提出了提高支护结构可靠度的措施 ,为优化煤巷锚杆支护参数提供了一种新方法。这... 根据煤巷围岩力学参数中有许多随机变量的特征 ,笔者应用工程结构可靠性理论 ,提出并建立了煤巷锚杆支护结构可靠性分析模型 ,得到了其可靠度的计算公式 ,提出了提高支护结构可靠度的措施 ,为优化煤巷锚杆支护参数提供了一种新方法。这些研究成果对指导煤巷支护设计 ,减少支护失效事故 ,保证矿井正常安全生产具有重要的意义。 展开更多
关键词 煤巷锚杆支护 煤巷支护 矿井 安全生产 支护结构 可靠 结构可靠性分析 计算公式 随机变量 保证
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大型结构系统可靠性分析方法研究(英文) 被引量:3
18
作者 闫宏生 余建星 +1 位作者 胡云昌 刘春利 《船舶力学》 EI 北大核心 2007年第3期444-452,共9页
结构系统的可靠性评估是结构设计的一个重要研究内容,而极限状态函数的建立是进行可靠性评估的基础。但是,大型结构系统的极限状态函数极为复杂,响应面法用简单的多项式进行模拟的精度较低,导致误差较大。文章提出用神经网络替代多项式... 结构系统的可靠性评估是结构设计的一个重要研究内容,而极限状态函数的建立是进行可靠性评估的基础。但是,大型结构系统的极限状态函数极为复杂,响应面法用简单的多项式进行模拟的精度较低,导致误差较大。文章提出用神经网络替代多项式来拟合复杂的极限状态函数,形成所谓的神经网络响应面。然后,基于塑性极限理论,文中提出了不依赖于失效模式的极限状态函数表达形式及采用ICP对该极限状态函数进行计算的方法。最后,依照拟合得到的神经网络响应面,给出了大型结构系统失效概率的方法。通过两个算例计算并和其它方法进行比较,表明该方法的计算精度较高,而计算时间大大降低。 展开更多
关键词 神经网络响应面 塑性极限分析 结构可靠性分析 改进CP法
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改变结构参数的可靠性再分析 被引量:1
19
作者 刘东 桑国光 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 1989年第3期82-90,共9页
本文以结构可靠性分析中常用的改进的一阶二次矩法为基础,提出了在求得给定结构可靠度后改变结构参数进行可靠性再分析的概念,导出了相应的基本公式。通过实例计算,表明了公式的正确性及应用的有效性。
关键词 可靠性研究 结构可靠性分析 结构参数 结构可靠 极限状态函数 失效概率 矩法 箱形舱口盖 基本变量 导数值
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某航天遥感器系统结构可靠性分析
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作者 史连艳 宋文渊 高崎 《系统工程理论与实践》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期92-95,共4页
根据航天遥感器结构特点 ,工作环境 ,受力情况 ,对发射段的红外扫描仪进行了结构可靠性评估 ,并基于系统理论提出合理地分析系统可靠性来节约材料 。
关键词 航天遥感器系统 结构可靠性分析 系统分析
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