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结合Kriging模型U权重学习函数结构可靠性研究 被引量:2
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作者 赵立杰 卜尚文 《航空计算技术》 2022年第2期17-21,共5页
Kriging模型的U学习函数(Learning Function U)是将模型预测符号容易产生错误的样本点加入设计并拟合模型,但是样本点在非重要区域的过多抽样会导致模型的收敛速度偏慢。为提高可靠性的计算效率,通过对样本点赋予不同的权值,提出U权重... Kriging模型的U学习函数(Learning Function U)是将模型预测符号容易产生错误的样本点加入设计并拟合模型,但是样本点在非重要区域的过多抽样会导致模型的收敛速度偏慢。为提高可靠性的计算效率,通过对样本点赋予不同的权值,提出U权重学习函数(Weight Learning Function U,WU)。学习函数选择的样本点接近极限状态曲面,有效减少功能函数的调用次数,加快Kriging模型的收敛过程,提高可靠性计算效率。算例表明WU函数相比其他方法在Kriging模型建立过程中所需样本点少,收敛速度快,计算效率高,在功能函数复杂或为隐式的工程问题中具有较高的实用价值。 展开更多
关键词 结构可靠性分析 KRIGING模型 学习函数 u权重学习函数 概率密度函数
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基于U-Kriging模型的斜拉桥拉索时变可靠度研究
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作者 陈明 郭伟奇 曾亚林 《公路工程》 2024年第5期47-54,共8页
微动疲劳与钢丝锈蚀是影响大跨度斜拉桥斜拉索结构安全的重要影响因素,由于腐蚀损伤下结构功能函数难以直接获取,为探讨腐蚀疲劳耦合损伤对在役斜拉桥拉索结构性能的影响,提出了一种考虑耦合损伤状态下基于U-Kriging的斜拉桥拉索时变可... 微动疲劳与钢丝锈蚀是影响大跨度斜拉桥斜拉索结构安全的重要影响因素,由于腐蚀损伤下结构功能函数难以直接获取,为探讨腐蚀疲劳耦合损伤对在役斜拉桥拉索结构性能的影响,提出了一种考虑耦合损伤状态下基于U-Kriging的斜拉桥拉索时变可靠度分析方法。基于钢丝锈蚀和微动疲劳原理推导了在役斜拉索的强度退化规律,建立了考虑不同损伤模式的斜拉索结构功能函数。采用U学习函数改进的Kriging算法拟合了不同损伤状态下的斜拉索结构响应特性,以某大跨度在役双塔斜拉桥为工程算例讨论了不同损伤模式下的斜拉索可靠指标退化趋势,并分析了部分影响因素与斜拉索可靠指标之间的相关性关系。结果表明:采用U学习函数改进后的Kriging模型相较于初始Kriging模型大幅提高了斜拉索结构响应面拟合精度,相较于标准Kriging模型,U-Kriging模型均方根误差降低54.18%;腐蚀损伤会大大加速斜拉索强度退化的速率,考虑耦合损伤的斜拉索相较仅考虑微动疲劳损伤的斜拉索在50 a服役后可靠指标低约1.0,其可靠指标到达目标可靠指标的时间提前了约10 a;单一损伤和耦合损伤对不同位置的斜拉索影响程度不同,在运营阶段应考虑针对性的维护措施。 展开更多
关键词 斜拉桥 斜拉索 腐蚀疲劳 克里金模型 u学习函数 可靠度分析
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考虑未知约束空间的空地导弹最优弹道预测方法
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作者 刘淇 粟华 +1 位作者 刘松语 龚春林 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1290-1300,共11页
现代作战任务更加复杂多变,空地导弹的发射条件、作战环境以及目标特征愈加复杂。传统导弹设计依赖于少量离线典型弹道,无法满足现代战争任务的多样化需求,且在线弹道规划无法满足任务快速性,因此迫切需要发展兼顾准确性和快速性的最优... 现代作战任务更加复杂多变,空地导弹的发射条件、作战环境以及目标特征愈加复杂。传统导弹设计依赖于少量离线典型弹道,无法满足现代战争任务的多样化需求,且在线弹道规划无法满足任务快速性,因此迫切需要发展兼顾准确性和快速性的最优弹道生成方法。针对这一问题,提出了一种考虑未知约束空间的空地导弹最优弹道预测方法。构建空地导弹最优弹道预测问题,根据未知约束空间先验未知的特点改进了拉丁超立方采样方法和蒙特卡洛打靶法,提出了基于动态Kriging模型的最优弹道预测流程,针对某空地导弹开展了模型预测准确性与快速性的验证。结果表明:提出方法所预测的中末制导交接点平均弹道倾角误差在0.5°以内,预测时间仅需0.15 s。 展开更多
关键词 弹道预测 未知约束 动态Kriging模型 u学习函数 SLE-CLHS算法
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基于Kriging模型的双变量降维方法
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作者 韩忠皓 张德权 +1 位作者 杨美德 赵海文 《河北工业大学学报》 CAS 2023年第6期46-52,59,共8页
双变量降维是一种具有较高精度的统计矩计算方法,但对于复杂工程结构其计算效率较低。为提高计算效率,提出一种基于Kriging模型的双变量降维方法。首先,对多维响应函数实施双变量降维,分别建立输入变量为高斯积分点的二维响应函数和一... 双变量降维是一种具有较高精度的统计矩计算方法,但对于复杂工程结构其计算效率较低。为提高计算效率,提出一种基于Kriging模型的双变量降维方法。首先,对多维响应函数实施双变量降维,分别建立输入变量为高斯积分点的二维响应函数和一维响应函数的初始Kriging模型;其次,引入U学习函数依次选择对响应函数值影响最大的高斯积分点,并使用挑选的高斯积分点更新已建立的二维响应函数和一维响应函数的初始Kriging模型;接着,在已建立Kriging模型的基础上计算响应函数统计矩;最后,通过2个数值算例和1个SCARA机器人实例,将提出的方法与传统双变量降维方法进行对比。结果表明,与传统双变量降维方法相比,提出方法在保证精度的前提下可减少功能函数调用次数,从而达到提高统计矩计算效率的目的。 展开更多
关键词 双变量降维 Gauss-Hermite积分 KRIGING模型 u学习函数
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一种新的自适应Kriging法停止准则及其在涡轮盘疲劳寿命可靠性中的应用 被引量:4
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作者 张文鑫 吕震宙 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期263-273,共11页
自适应Kriging结合Monte Carlo模拟(AK-MCS)是估计结构失效概率的高效方法。AK-MCS在自学习过程中需要停止准则掌控其自学习的程度,然而目前的停止准则没有准确地将自学习过程和失效概率估计值的精度联系起来。为此,提出一个基于失效概... 自适应Kriging结合Monte Carlo模拟(AK-MCS)是估计结构失效概率的高效方法。AK-MCS在自学习过程中需要停止准则掌控其自学习的程度,然而目前的停止准则没有准确地将自学习过程和失效概率估计值的精度联系起来。为此,提出一个基于失效概率置信区间的停止准则,该停止准则首先计算失效概率估计值的方差,然后依据切比雪夫不等式将失效概率估计值方差转化为失效概率估计值的置信区间,并以置信区间长度小于给定阈值作为停止准则。所列的简单算例以及涡轮盘低周疲劳寿命可靠性工程算例均将该方法与同类研究进行了对比,验证了该方法的精度。 展开更多
关键词 自适应学习 代理模型法 u学习函数 EFF学习函数 结构可靠性
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