子集模拟论文-刘岗,封周权,华旭刚,陈政清

子集模拟论文-刘岗,封周权,华旭刚,陈政清

导读:本文包含了子集模拟论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:子集模拟,可靠度分析,小失效概率,风机叶片

子集模拟论文文献综述

刘岗,封周权,华旭刚,陈政清[1](2019)在《基于子集模拟法的风机叶片可靠度分析》一文中研究指出风机叶片是风机机组中最重要的组件之一,其可靠性对整个发电系统的健康运行十分关键。传统的蒙特卡罗法可靠度计算效率较低,本文将子集模拟法应用到风机叶片的可靠度计算中,通过合理选取中间失效事件临界值和建议概率密度函数,采用Metropolis算法模拟产生一系列的样本,极大地提高了抽样效率。结果表明,子集模拟法在风机叶片可靠度计算中精度较高,且结构的失效概率越小,相比于传统蒙特卡罗法效率更高,可以极大地减轻计算压力。(本文来源于《计算力学学报》期刊2019年05期)

吴佳伟,宋华明,万良琪,黄甫,杨加猛[2](2019)在《基于双响应曲面的精密产品子集模拟可靠稳健优化设计》一文中研究指出针对不确定性场景下小失效概率的精密产品可靠性问题,提出了基于双响应曲面法(dual response surface methodology,DRSM)与子集模拟的可靠稳健优化方法。首先,建立精密产品多失效模式极限状态的RSM模型和以质量特性均值-方差为优化目标的功能函数DRSM模型。其次,在此基础上运用子集模拟法进行可靠性分析,将精密产品小失效概率描述成一系列较大的条件失效概率之积。最后,将极值事件的优化问题视作稀有事件的可靠性问题的特例,基于该转换思想采用子集模拟法将优化问题在可靠性问题的框架内进行求解。案例分析及验证结果表明所提方法的有效性。(本文来源于《系统工程与电子技术》期刊2019年12期)

赵苗杰[3](2019)在《基于子集模拟法的高速铁路桥梁动力可靠性研究》一文中研究指出随着我国铁路桥梁建设的飞速发展,桥梁作为公路交通枢纽而扮演着越来越重要的角色。目前对于列车-轨道-桥梁系统的研究主要集中于列车上,对于轨道桥梁系统可靠性的研究较少,在引入时变效应之后,对于轨道桥梁时变可靠性的研究更为匮乏。基于以上现状,本文的研究主要包含了以下工作:1.本文通过ANSYS软件APDL建立了预应力箱梁的车桥系统动力学分析模型,考虑材料的随机性,建立了轨道桥梁及荷载模型,编制了子集模拟法算法程序。2.对比分析桥梁在一般情况下,即单排列车通过预应力箱型桥梁的动力响应,研究列车行驶速度对桥梁跨中竖向挠度的影响,并通过子集模拟法计算了不同速度下的失效概率;对比研究了混凝土弹性模量、钢筋弹性模量对桥梁跨中竖向挠度的影响。3.考虑桥梁在不利情况下,即双排列车通过预应力箱型桥梁时的动力响应,研究了列车速度、混凝土参数和钢筋参数对桥梁失效概率的影响,并采用子集模拟法分别计算了桥梁在不同参数情况下的失效概率;4.在长期服役条件下,分析对比桥梁混凝土性能和预应力损失的发展情况,并采用子集模拟法计算了桥梁在不同服役年数时的时变可靠性;研究了混凝土性能和钢筋性能的离散性对桥梁时变可靠性的影响。通过上述研究得到以下结论:1.在一般情况下,列车动载引起的桥梁变形约为恒载变形的十分之一;在不利情况下,列车动载引起的桥梁变形约为恒载变形的五分之一。不同列车行驶速度下的预应力箱梁跨中竖向位移差异很小,表明箱梁的跨中竖向位移主要受材料性能的影响,而非列车行驶速度的影响。2.通过子集模拟法计算桥梁在不利情况下,混凝土参数与钢筋参数对桥梁可靠度的影响,发现混凝土弹性模量的离散性对桥梁可靠性的影响最大,随着混凝土弹性模量变异系数的增大,桥梁失效概率从4.14×10-19增大到2.5×10-4;混凝土密度、钢筋弹性模量和钢筋密度的离散性对于桥梁可靠性的影响相似,失效概率都处于10-6这一数量级。3.桥梁混凝土性能与预应力性能随着服役年数的增加不断衰减,其发展趋势一致,而且衰减主要集中在预应力混凝土桥梁使用的前两年,前十年桥梁性能衰减较快,当混凝土桥梁的使用期超过50年时,各方面的变化趋于平缓,桥梁竖向跨中位移与桥梁时变可靠性的变化规律与桥梁性能变化趋势一致。4.在长期服役条件下,混凝土参数与钢筋参数对桥梁可靠性的影响大于其在不考虑长期服役条件下的影响,混凝土弹性模量离散性的影响最大,随着混凝土弹性模量变异系数的增大,桥梁失效概率从1.28×10-18增加到2.74×10-4;钢筋弹性模量略大于混凝土密度和钢筋密度离散性的影响,混凝土密度和钢筋密度的影响相似。(本文来源于《扬州大学》期刊2019-06-20)

李洪双,赵恩康[4](2018)在《基于分数矩和子集模拟优化的高维结构可靠性分析方法》一文中研究指出维数灾难(或高维问题)是当前结构可靠性分析的主要困难之一。当结构可靠性分析问题涉及随机过程和随机场时,需要对随机过程和随机场进行时间离散以获得它们的逼近形式,进而可能形成高维结构可靠性问题。现有的高维结构可靠性分析方法主要是基于随机抽样的方法,包括直接蒙特卡罗模拟、子集模拟和线抽样等方法。虽然这类方法是一类通用方法,但是它们的高计算量也阻碍了其在复杂结构小失效概率领域的应用。本文基于分数矩和子集模拟优化算法,提出了一种高效的高维结构可靠性分析方法。该方法主要包括四个步骤。步骤一:对输入随机过程和随机场进行离散和逼近,获得高维输入随机变量;步骤二:依据随机抽样方法获得一定数量的输入和输出随机样本;步骤叁:利用子集模拟优化求解最大熵分布,分数矩由输出响应值随机样本计算给出;步骤四:利用最大熵分布计算结构的时变失效概率。将本文所提方法应用在一高维结构可靠性分析Benchmark问题上。该问题涉及一线性结构动力学系统,输入随机过程为高斯白噪声过程(离散成1501个输入随机变量)。直接蒙特卡洛模拟利用106样本计算所得的失效概率为4.21×10~(-5)。本文采用不同计算参数对该问题进行了分析(表1)。结果表明:该方法具有较高的精度和效率。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集(上)》期刊2018-11-23)

蒋立志,蔡琦,张永发[5](2019)在《基于自适应MCMC和子集模拟的非能动系统热工水力可靠性评估》一文中研究指出基于修正Metropolis-Hastings(MMH)算法的子集模拟(SS)方法在较低失效率水平下候选样本接受率降低、失效率估计误差增大、稳健性较差。为进一步提高SS用于反应堆非能动系统热工水力可靠性评估的精度、效率和稳健性,引入一种基于自适应条件采样(aCS)的马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法,提出了一种基于自适应MCMC和SS的非能动系统热工水力可靠性评估方法。以某型核动力装置二次侧非能动余热排出试验系统为例,给出了基于aCS的子集模拟(aCS-SS)与基于MMH的子集模拟(MMH-SS)在不同失效率水平下的性能比较。计算结果表明:较低失效率水平下aCS-SS能更好地使候选样本接受率在目标值附近保持稳定,失效率估计的精度和稳健性均高于MMH-SS。(本文来源于《原子能科学技术》期刊2019年04期)

宋拓,赵苗杰[6](2018)在《基于子集模拟法的龙卷风作用核电常规岛动力可靠性分析》一文中研究指出结合龙卷风实际观测记录、叁维龙卷风风场模型和极值Ⅲ型龙卷风强度分布建立了龙卷风的随机荷载模型。以核电常规岛主厂房为例,建立了移动龙卷风袭击下的主厂房Nataf随机分析模型,并采用子集模拟法进行了非线性动力可靠度分析。结果表明:在50年基准期龙卷风的作用下,常规岛主厂房安全性较好,当厂房顶部弹塑性位移限值为总高的1/100时,结构的失效概率不超过0.006;在抽样分析时,若随机变量难以用常用分布表达,可采用混沌多项式展开对其进行变量替换后进行抽样;与蒙特卡洛法相比,子集模拟法进行失效概率分析精度较高且总抽样次数较少,是分析小失效概率问题高效可行的方法。(本文来源于《《工业建筑》2018年全国学术年会论文集(下册)》期刊2018-06-20)

张梓[7](2018)在《基于子集模拟法的RC框架整体抗震可靠度分析》一文中研究指出建筑结构在建造和使用过程中会受到各种随机荷载作用,如风荷载、雪荷载、地震荷载等。这些荷载的发生和强度,作用在结构上得到的响应等都具有大量的不确定性。结构在建造过程中也存在大量的不确定性,如材料的强度、截面尺寸等。评估结构在规定时间内和规定条件下完成预定功能能力的概率属于结构可靠度的范畴。而结构整体可靠度可以考虑结构真实本构关系,而且避开了失效模拟的搜寻,是在结构体系层面探究结构的性能。可见,考虑各种不确定性的同时对结构进行整体可靠度的研究十分重要。结构可靠度分析的方法有多种。本文选用适用于高维小失效概率的子集模拟方法(Subset Simulation,SS)分析结构整体抗震可靠度,针对以上方面进行如下研究:(1)对于子集模拟方法的原理,步骤进行学习,并用Matlab软件编写程序。运用不同算例分析该方法的适用范围、精度、效率等。再通过蒙特卡罗模拟方法(Monte Carlo Simulation,MCS)对子集模拟方法进行验证;(2)将子集模拟方法运用到实际结构中,结合有限元分析,计算结构整体非线性静力抗震可靠度。首先,运用Open Sees软件建立叁个钢筋混凝土结构(reinforce concrete,RC)框架,对结构进行性能分析。结合Pushover分析,建立结构顶点位移与基底剪力的关系,得到结构的最大基底剪力。再通过能力谱方法,得到结构的需求谱和能力谱,找到结构的性能点。然后,通过所得的结构参数建立结构整体承载能力和极限变形能力极限状态方程,进而计算结构整体抗震可靠指标和结构失效概率。最后,将子集模拟方法得到的结果与蒙特卡洛模拟方法所得结果进行比较分析;(3)子集模拟方法计算结构动力抗震可靠度。选用特定地震动作为结构的激励,计算结构在整体变形能力和整体损伤极限状态下的动力可靠指标和失效概率。其中结构整体变形能力极限状态的动力可靠度分析选用首次超越破环准则,整体损伤极限状态的动力可靠度分析选用疲劳破环准则,考虑结构的不确定性如材料强度不确定性、荷载不确定性等。将结果与蒙特卡洛方法进行比较分析,验证该方法的精度;(4)进一步分析结构在随机地震作用下的动力可靠度。建立地震动随机过程模型,考虑强度非平稳和频率非平稳。将地震动随机过程作为结构的激励,同时考虑地震动的随机性和结构的随机性,运用子集模拟方法计算结构动力可靠度。并将所得结果与蒙特卡罗方法进行比较分析;(5)由于多次结构的有限元分析使得结构可靠度分析耗费大量时间,因此本文将子集模拟方法与Kriging结合,通过建立Kriging代理模型,使其代替真实结构进行可靠度分析,提高求解可靠度的求解效率。运用拉丁超立方抽样方法(Latin Hypercube Sampling,LHS)抽取少量样本训练Kriging模型,模型建立后结合子集模拟方法计算结构可靠度。将叁种方法计算结果进行比较,验证精度。通过上述分析,最终可对结构进行基于整体承载能力和变形能力极限状态下的静力可靠度分析,以及基于整体变形能力和损伤极限状态下的动力可靠度分析。运用子集模拟方法以及将该方法与Kriging模型的结合,选择适当的初始样本点和条件概率进行计算,从而得到结构在整体承载能力极限状态下的可靠指标和失效概率。本文将用精确高效的方法,从多方面对结构的整体抗震可靠度进行分析。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01)

刘静[8](2018)在《基于子集模拟的可靠寿命分析方法及应用研究》一文中研究指出该课题来源于国家自然科学基金项目“不确定性结构可靠寿命设计的时变高精度模型和序列优化问题研究”。随着科学技术水平的飞速发展和设计、制造水平的不断提高,越来越多的高可靠长寿命科技产品被应用于航空航天、军事、电子工业、通信等科技水平决定性领域,如何保证这些产品的高可靠性并预测其可靠寿命是值得我们深入研究的问题。可靠寿命是基于多点可靠度评估得到的可靠性指标,能够概括不确定结构的可靠度随时间的动态变化,如何提高可靠寿命评估效率也值得不断探索。在对目标进行可靠寿命分析时,综合考虑结构不确定性、制造以及运行过程中各种不确定性的影响,是研究动态系统可靠寿命分析方法中的关键问题。本文紧紧围绕以上高可靠长寿命科技产品可靠性研究中存在的亟待解决的关键问题,在产品可靠性评估和可靠寿命预测等方面进行了系统、深入的研究,并提出了有效的解决办法。具体研究工作及贡献主要包括:(1)对谐波减速器的结构和工作原理进行了详细介绍,在考虑动态摩擦损失、刚度非线性和传动误差影响的情况下建立了谐波减速器动力学模型。综合考虑制造和运行过程中的制造误差和其他不确定性因素的影响,如微流星体冲击的随机作用等,并基于不确定因素对谐波减速器动力学行为进行了数值模拟。(2)子集模拟法在处理单点可靠度评估时,可以兼顾高精度与高效率,但是可靠寿命设计需要多个时间点可靠度信息,由于每单个时间点可靠度计算都要从结构起始状态开始重复抽样,导致计算效率低。本文针对不确定结构可靠寿命分析问题,在考虑结构状态的连续性特点时,提出了基于spliting的一种新的时变可靠性分析方法,该方法在保证计算精度的情况下提高计算效率的解决办法。(3)考虑到产品的高可靠长寿命特性,对产品进行可靠寿命预计耗时耗力,本文提出了基于子集模拟方法和copula函数在提高效率的同时通过不完备概率信息来预测产品寿命周期内可靠寿命的方法。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-04-03)

黄飞,乔登攀,付自国[9](2018)在《基于子集模拟法的空场嗣后胶结体可靠度分析》一文中研究指出通过对空场嗣后充填法中胶结充填体进行力学分析,考虑各不确定参数对胶结充填体强度的影响,提出基于子集模拟法的可靠度方法计算在可靠概率下的胶结充填体强度,为计算空场嗣后胶结充填体强度提供了一种新的方法。以大红山铜矿充填体为例进行了基于可靠度的强度分析,结果表明设计强度可达到安全回采的要求。(本文来源于《化工矿物与加工》期刊2018年03期)

杨智勇,李典庆,曹子君,唐小松[10](2018)在《基于广义子集模拟的土坡系统可靠度分析》一文中研究指出如何有效地评价边坡的系统可靠度并识别出对边坡稳定性具有重要影响的关键滑面一直是边坡稳定性分析的关键问题。提出了基于广义子集模拟的边坡系统可靠度分析方法及代表性滑面识别方法,并推导了基于广义子集模拟的边坡系统可靠度计算公式及边坡中滑面对边坡系统失效的相对贡献量化公式。基于广义子集模拟计算结果,采用概率网络评价方法识别边坡代表性滑面。以一个双层黏性土坡和芝加哥国会切坡算例验证了所提方法的有效性。结果表明:提出的基于广义子集模拟的边坡系统可靠度分析方法可有效地估计边坡系统及其单一滑面的失效概率,对于具有低失效概率水平边坡可靠度的求解,其计算效率明显优于传统蒙特卡洛模拟方法。此外,对于单个失效模式而言,广义子集模拟与子集模拟计算效率相当。对于多个失效模式的失效概率计算问题,广义子集模拟不需要重复对每个失效模式失效概率进行计算,计算效率明显优于子集模拟。提出的代表性滑面选择方法是在系统失效概率及单滑面失效概率的高效计算基础上实现的,代表性滑动面能够较好地代表边坡系统失效,从而有效地降低了边坡系统失效概率对代表性滑面数目及代表性滑面失效概率估计准确性的依赖性。(本文来源于《岩土力学》期刊2018年03期)

子集模拟论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对不确定性场景下小失效概率的精密产品可靠性问题,提出了基于双响应曲面法(dual response surface methodology,DRSM)与子集模拟的可靠稳健优化方法。首先,建立精密产品多失效模式极限状态的RSM模型和以质量特性均值-方差为优化目标的功能函数DRSM模型。其次,在此基础上运用子集模拟法进行可靠性分析,将精密产品小失效概率描述成一系列较大的条件失效概率之积。最后,将极值事件的优化问题视作稀有事件的可靠性问题的特例,基于该转换思想采用子集模拟法将优化问题在可靠性问题的框架内进行求解。案例分析及验证结果表明所提方法的有效性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

子集模拟论文参考文献

[1].刘岗,封周权,华旭刚,陈政清.基于子集模拟法的风机叶片可靠度分析[J].计算力学学报.2019

[2].吴佳伟,宋华明,万良琪,黄甫,杨加猛.基于双响应曲面的精密产品子集模拟可靠稳健优化设计[J].系统工程与电子技术.2019

[3].赵苗杰.基于子集模拟法的高速铁路桥梁动力可靠性研究[D].扬州大学.2019

[4].李洪双,赵恩康.基于分数矩和子集模拟优化的高维结构可靠性分析方法[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集(上).2018

[5].蒋立志,蔡琦,张永发.基于自适应MCMC和子集模拟的非能动系统热工水力可靠性评估[J].原子能科学技术.2019

[6].宋拓,赵苗杰.基于子集模拟法的龙卷风作用核电常规岛动力可靠性分析[C].《工业建筑》2018年全国学术年会论文集(下册).2018

[7].张梓.基于子集模拟法的RC框架整体抗震可靠度分析[D].哈尔滨工业大学.2018

[8].刘静.基于子集模拟的可靠寿命分析方法及应用研究[D].电子科技大学.2018

[9].黄飞,乔登攀,付自国.基于子集模拟法的空场嗣后胶结体可靠度分析[J].化工矿物与加工.2018

[10].杨智勇,李典庆,曹子君,唐小松.基于广义子集模拟的土坡系统可靠度分析[J].岩土力学.2018

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