基于Kriging代理模型的可靠度高精度算法研究
發(fā)布時間:2022-01-02 07:52
伴隨著可靠度基本理論的研究與發(fā)展,眾多計算方法在可靠性分析中得到應用。但是在分析實際工程結(jié)構的可靠度時,功能函數(shù)一般是復雜的非線性程度較高的隱式函數(shù),給常用的一次二階矩法(First-order Second-moment method-FOSM)等基于函數(shù)梯度信息的可靠性分析方法帶來效率低、精度差等困難;诠こ探Y(jié)構有限元軟件和計算機隨機數(shù)生成,計算工程結(jié)構可靠度的蒙特卡羅法(Monte Carlo Simulation-MCS)得到重要運用。但由于隨機模擬次數(shù)多,計算成本大,蒙特卡羅法計算結(jié)構可靠度也有很大的局限性。針對這一問題,可以使用代理模型代替原隱式功能函數(shù)進行可靠性分析以提高計算效率,并保證較高精度。本文的主要研究內(nèi)容可以概括為以下幾點:1.介紹了可靠性分析的常用方法,如一次二階矩法、蒙特卡羅法和代理模型法。其中在代理模型法中,Kriging法比傳統(tǒng)的響應面方法精度好、效率高,本文主要基于Kriging法開展研究工作。在尋找Kriging模型的最優(yōu)相關參數(shù)時,引入粒子群優(yōu)化算法(Particle Swarm Optimization-PSO),避免了相關參數(shù)陷入局部最優(yōu),提...
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景
1.2 結(jié)構可靠度基本理論
1.3 代理模型研究現(xiàn)狀
1.4 本論文主要的研究內(nèi)容
2 結(jié)構可靠度計算方法
2.1 引言
2.2 結(jié)構可靠度計算的基本方法
2.2.1 一次二階矩法
2.2.2 蒙特卡羅法
2.3 代理模型法
2.3.1 基本原理
2.3.2 常用代理模型
2.3.3 試驗設計方法
2.4 本章小結(jié)
3 基于Kriging代理模型的工程結(jié)構可靠性分析
3.1 引言
3.2 Kriging方法
3.2.1 基本理論
3.2.2 樣本累積
3.2.3 計算過程及流程圖
3.3 算例驗證
3.4 本章小結(jié)
4 考慮多驗算點的復雜問題可靠性分析
4.1 引言
4.2 基本理論
4.2.1 一次二階矩方法的缺點
4.2.2 考慮多驗算點的改進PSO-Kriging可靠性分析方法
4.3 算例驗證
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于概率支持向量機的可靠性分析與設計方法[J]. 趙安龍,李洪雙. 應用力學學報. 2017(01)
[2]基于主動學習Kriging模型和子集模擬的可靠度分析[J]. 黃曉旭,陳建橋. 應用力學學報. 2016(05)
[3]混合Kriging代理模型的高維參數(shù)估計優(yōu)化算法[J]. 王紅,王希誠,李克秋. 大連理工大學學報. 2015(02)
[4]樣本重復使用失效響應曲線分析結(jié)構可靠度方法[J]. 馮歡歡,蔣向華. 航空動力學報. 2013(10)
[5]空心風扇葉片結(jié)構優(yōu)化設計方法及程序?qū)崿F(xiàn)[J]. 楊劍秋,王延榮. 航空動力學報. 2012(01)
[6]粒子群優(yōu)化的Kriging近似模型及其在可靠性分析中的應用[J]. 陳志英,任遠,白廣忱,高陽. 航空動力學報. 2011(07)
[7]結(jié)構可靠度計算方法綜述[J]. 韋柳梅,陸勇,于淼,張翼. 廣西大學學報(自然科學版). 2006(S1)
[8]改進的響應面法及其在可靠度分析中的應用[J]. 譚曉慧,王建國,劉新榮. 巖石力學與工程學報. 2005(S2)
[9]二階二次矩可靠性指標[J]. 趙維濤,安偉光,嚴心池. 哈爾濱工程大學學報. 2004(02)
[10]一種與結(jié)構可靠度分析幾何法相結(jié)合的響應面方法[J]. 佟曉利,趙國藩. 土木工程學報. 1997(04)
博士論文
[1]基于kriging代理模型的優(yōu)化設計方法及其在注塑成型中的應用[D]. 高月華.大連理工大學 2009
碩士論文
[1]懸索橋主塔結(jié)構穩(wěn)定性分析和可靠性研究[D]. 何金.江南大學 2008
本文編號:3563793
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景
1.2 結(jié)構可靠度基本理論
1.3 代理模型研究現(xiàn)狀
1.4 本論文主要的研究內(nèi)容
2 結(jié)構可靠度計算方法
2.1 引言
2.2 結(jié)構可靠度計算的基本方法
2.2.1 一次二階矩法
2.2.2 蒙特卡羅法
2.3 代理模型法
2.3.1 基本原理
2.3.2 常用代理模型
2.3.3 試驗設計方法
2.4 本章小結(jié)
3 基于Kriging代理模型的工程結(jié)構可靠性分析
3.1 引言
3.2 Kriging方法
3.2.1 基本理論
3.2.2 樣本累積
3.2.3 計算過程及流程圖
3.3 算例驗證
3.4 本章小結(jié)
4 考慮多驗算點的復雜問題可靠性分析
4.1 引言
4.2 基本理論
4.2.1 一次二階矩方法的缺點
4.2.2 考慮多驗算點的改進PSO-Kriging可靠性分析方法
4.3 算例驗證
4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于概率支持向量機的可靠性分析與設計方法[J]. 趙安龍,李洪雙. 應用力學學報. 2017(01)
[2]基于主動學習Kriging模型和子集模擬的可靠度分析[J]. 黃曉旭,陳建橋. 應用力學學報. 2016(05)
[3]混合Kriging代理模型的高維參數(shù)估計優(yōu)化算法[J]. 王紅,王希誠,李克秋. 大連理工大學學報. 2015(02)
[4]樣本重復使用失效響應曲線分析結(jié)構可靠度方法[J]. 馮歡歡,蔣向華. 航空動力學報. 2013(10)
[5]空心風扇葉片結(jié)構優(yōu)化設計方法及程序?qū)崿F(xiàn)[J]. 楊劍秋,王延榮. 航空動力學報. 2012(01)
[6]粒子群優(yōu)化的Kriging近似模型及其在可靠性分析中的應用[J]. 陳志英,任遠,白廣忱,高陽. 航空動力學報. 2011(07)
[7]結(jié)構可靠度計算方法綜述[J]. 韋柳梅,陸勇,于淼,張翼. 廣西大學學報(自然科學版). 2006(S1)
[8]改進的響應面法及其在可靠度分析中的應用[J]. 譚曉慧,王建國,劉新榮. 巖石力學與工程學報. 2005(S2)
[9]二階二次矩可靠性指標[J]. 趙維濤,安偉光,嚴心池. 哈爾濱工程大學學報. 2004(02)
[10]一種與結(jié)構可靠度分析幾何法相結(jié)合的響應面方法[J]. 佟曉利,趙國藩. 土木工程學報. 1997(04)
博士論文
[1]基于kriging代理模型的優(yōu)化設計方法及其在注塑成型中的應用[D]. 高月華.大連理工大學 2009
碩士論文
[1]懸索橋主塔結(jié)構穩(wěn)定性分析和可靠性研究[D]. 何金.江南大學 2008
本文編號:3563793
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