隱式結(jié)構(gòu)可靠性靈敏度分析
發(fā)布時間:2022-01-16 08:15
基于驗算點法,首先選擇結(jié)構(gòu)失效域內(nèi)一點(或者均值點)作為初始點,計算其功能函數(shù)值和對應的梯度值,以及該點處的可靠度指標值;而后基于Taylor展開法獲得過該點的線性化狀態(tài)方程以及對應的可靠度指標和重要度系數(shù)。沿該點的梯度方向搜索靠近極限狀態(tài)表面的抽樣點,以前、后兩點的可靠度指標值之差作為判定準則,獲得極限狀態(tài)表面上距離均值點最近的點,將其作為驗算點;最后,以過驗算點的超平面來近似替代結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)表面,計算其可靠度和可靠性靈敏度。通過了工程算例分析。
【文章來源】:長春工業(yè)大學學報. 2020,41(05)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
標準正態(tài)空間中設計驗算點和極限狀態(tài)方程
若取變量維數(shù)n=2,則二維空間結(jié)構(gòu)如圖2所示。由上述推導可知,式(18)為法線式直線方程,即線性化后的極限狀態(tài)方程zL=0(見圖2);cosθ則為法線與坐標軸夾角余弦,且;過坐標原點o做直線,即直線zL=0的垂線,其交點即為理論上的設計驗算點y*。
文中所提方法依賴于梯度計算。根據(jù)梯度的物理意義,某點處的梯度方向一般是函數(shù)g(x)在該點增長或減小最快的方向。由于文中方法需要迭代搜索結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)表面上的驗算點,因此,唯有在梯度方向的引導下進行搜索,理論上才是最有效率的搜索方法。梯度計算過程中,隱式結(jié)構(gòu)功能函數(shù)g(x)的偏導數(shù)可根據(jù)中心差分法和向前差分法兩種方法進行求解。根據(jù)中心差分法計算偏導,可表示為
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于雙點加點策略的改進Kriging響應面可靠度計算方法[J]. 李永華,梁校嘉,宮琦. 中國機械工程. 2019(17)
[2]基于自適應響應面法的發(fā)動機罩行人頭部保護效果研究[J]. 楊娜,劉明敏,趙桂范,蔣熊力忍. 汽車工程. 2016(04)
[3]液壓缸非線性時變特性分析與數(shù)值仿真方法研究[J]. 陳鵬霏,劉海芳,賀宇新,柳虹亮. 重型機械. 2015(06)
[4]隱式極限狀態(tài)方程結(jié)構(gòu)的混合可靠性分析[J]. 鄭嚴,程文明,程躍. 機械科學與技術. 2013(10)
[5]數(shù)控車削仿真中工件加工精度預測技術[J]. 王占禮. 長春工業(yè)大學學報(自然科學版). 2012(05)
[6]機械零件相關失效可靠度及靈敏度計算的Monte Carlo方法[J]. 閆明,張義民,孫志禮,李鶴. 東北大學學報(自然科學版). 2011(06)
[7]結(jié)構(gòu)可靠性靈敏度分析的方向(重要)抽樣法[J]. 宋述芳,呂震宙,鄭春青. 固體力學學報. 2008(03)
[8]可靠性靈敏度分析的自適應重要抽樣法[J]. 張峰,呂震宙. 工程力學. 2008(04)
[9]結(jié)構(gòu)可靠度模擬的方向重要抽樣法[J]. 貢金鑫,何世欽,趙國藩. 計算力學學報. 2003(06)
本文編號:3592272
【文章來源】:長春工業(yè)大學學報. 2020,41(05)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
標準正態(tài)空間中設計驗算點和極限狀態(tài)方程
若取變量維數(shù)n=2,則二維空間結(jié)構(gòu)如圖2所示。由上述推導可知,式(18)為法線式直線方程,即線性化后的極限狀態(tài)方程zL=0(見圖2);cosθ則為法線與坐標軸夾角余弦,且;過坐標原點o做直線,即直線zL=0的垂線,其交點即為理論上的設計驗算點y*。
文中所提方法依賴于梯度計算。根據(jù)梯度的物理意義,某點處的梯度方向一般是函數(shù)g(x)在該點增長或減小最快的方向。由于文中方法需要迭代搜索結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)表面上的驗算點,因此,唯有在梯度方向的引導下進行搜索,理論上才是最有效率的搜索方法。梯度計算過程中,隱式結(jié)構(gòu)功能函數(shù)g(x)的偏導數(shù)可根據(jù)中心差分法和向前差分法兩種方法進行求解。根據(jù)中心差分法計算偏導,可表示為
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于雙點加點策略的改進Kriging響應面可靠度計算方法[J]. 李永華,梁校嘉,宮琦. 中國機械工程. 2019(17)
[2]基于自適應響應面法的發(fā)動機罩行人頭部保護效果研究[J]. 楊娜,劉明敏,趙桂范,蔣熊力忍. 汽車工程. 2016(04)
[3]液壓缸非線性時變特性分析與數(shù)值仿真方法研究[J]. 陳鵬霏,劉海芳,賀宇新,柳虹亮. 重型機械. 2015(06)
[4]隱式極限狀態(tài)方程結(jié)構(gòu)的混合可靠性分析[J]. 鄭嚴,程文明,程躍. 機械科學與技術. 2013(10)
[5]數(shù)控車削仿真中工件加工精度預測技術[J]. 王占禮. 長春工業(yè)大學學報(自然科學版). 2012(05)
[6]機械零件相關失效可靠度及靈敏度計算的Monte Carlo方法[J]. 閆明,張義民,孫志禮,李鶴. 東北大學學報(自然科學版). 2011(06)
[7]結(jié)構(gòu)可靠性靈敏度分析的方向(重要)抽樣法[J]. 宋述芳,呂震宙,鄭春青. 固體力學學報. 2008(03)
[8]可靠性靈敏度分析的自適應重要抽樣法[J]. 張峰,呂震宙. 工程力學. 2008(04)
[9]結(jié)構(gòu)可靠度模擬的方向重要抽樣法[J]. 貢金鑫,何世欽,趙國藩. 計算力學學報. 2003(06)
本文編號:3592272
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