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结构可靠性分析的优化方法

本文提出的在结构可靠性分析中计算安全指标和验算点位置的优化方法,  (本文共8页) 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

基于Kriging方法的结构可靠性分析及优化设计

本文研究结构的可靠度分析方法和基于可靠度分析的优化设计方法,着重研究了半解析的可靠度分析方法和模拟重要抽样方法,以及这些方法在海洋平台可靠度计算中的应用,并研究了一种基于kriging可靠度和凝聚函数的结构优化设计的半无限规划方法。第一章为文献综述和选题背景。首先简要介绍了结构可靠度的基本概念,并对可靠度计算的各种方法进行了分析,同时对现有基于可靠度的结构优化设计的数学规划方法进行了回顾。随后,重点介绍了一种半参数化的插值技术-kriging方法以及本文的主要工作。第二章给出一种基于kriging模拟技术的结构可靠性分析方法。首先介绍了在结构极限状态未知的情况下,计算可靠度指标的几种半解析方法。由于问题的复杂程度和非线性程度的不同,响应面法中不同函数形式的选取会引起可靠度计算的稳定性和有效性的差异。本文提出了一种不依赖于二次多项式近似的可靠度分析方法,该方法建立了一个与已知信息相关的插值模型来模拟结构的响应,其特点是并不给出极限...  (本文共122页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
西安电子科技大学

随机结构可靠性分析和优化设计研究

基于概率的结构分析和优化设计有着广泛的工程背景和重要的理论意义与学术价值。文中针对杆系结构(桁架、刚架)在可靠性分析和基于可靠性的优化设计中可能出现的各种随机情况开展了深入系统的研究,主要内容包括:1.考虑结构本身参数的随机性,包括物理参数、几何参数以及外加作用载荷参数等分别或同时为随机变量时,应用随机因子法进行结构分析;应用二阶矩法进行可靠性分析;基于可靠性理论中的3σ准则,对结构的边界条件含有随机因素时的结构响应量进行了分析和计算。2.应用随机因子法研究了桁架结构的物理参数和几何尺寸分别或同时为随机变量时,结构动力特性的概率分析与求解的方法,基于结构振动理论的Rayleigh(瑞利)商公式,利用代数综合法,导出了结构固有频率随机变量数字特征的计算表达式,通过算例考察了结构物理参数和几何参数的随机性对结构动力特性的影响。3.研究了基于可靠性的结构灵敏度分析方法,导出了结构位移和单元应力的可靠性指标对于设计变量的灵敏度计算表达式...  (本文共123页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

基于交叉熵的结构可靠性分析与随机优化方法

现代工程中的可靠性问题和优化问题是工程师关注的热点。在诸如航空航天这类追求高可靠性的领域中,考虑不确定性的小失效概率事件的可靠性与重要性分析是一个难点,通常无法同时满足精度与效率的高要求。而在结构优化设计领域,随机优化方法具有更好的稳健性和通用性,因此更加受科研人员青睐。因此寻找一种既能处理可靠性问题,又能处理优化问题的统一方法,以处理当今工程中各类复杂问题,具有十分迫切的现实意义。交叉熵方法是自上世纪末发展起来的一种新兴算法,具有高效性和自适应性的特点,在处理未知设计点的小失效概率事件中具有显著优势;同时这一算法也适用于随机优化问题,具有计算速度快、全局搜索能力强的优点。但是交叉熵方法在处理可靠性问题时,无法将样本点准确地分布在最感兴趣的区域,因此造成了部分样本的浪费;在重要性分析中的交叉熵方法研究,还鲜有尝试;在高维、多约束的复杂的优化问题中,交叉熵方法也存在精度不高和容易陷入局部最优的缺陷。本文以可靠性分析与随机优化的交叉...  (本文共104页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
湖南大学

结构可靠性分析软件系统开发及优化设计方法研究

不确定性广泛存在于工程实际问题中,可靠性分析理论正是考虑了工程结构中的不确定性而逐渐发展起来的。针对结构可靠性分析问题,目前已经发展了一系列求解方法,其中一次二阶矩方法是目前结构可靠性分析领域比较经典和常用的方法,对于非线性程度比较大的极限状态方程可采用二次二阶矩方法进行求解。目前求解结构可靠性分析的方法和理论已经比较成熟了,针对结构可靠性分析开发相关软件平台成了研究热点。本文基于SIPECS平台在结构可靠性分析软件系统的开发以及优化设计方法研究做了一些尝试,主要工作如下:(1)针对汽车正面碰撞过程中存在着的不确定性,选取相关吸能部件参数为随机变量,采用径向基函数来建立响应面,利用可靠性优化设计算法来对车辆正碰过程进行可靠性优化设计,提高了汽车的正面耐撞性。(2)结构可靠性分析中的一次二阶矩方法是比较经典的方法,因此首先对一次二阶矩方法中的HL-RF方法进行C++编程,然后基于SIPESC平台进行插件编写,最后在几个数值算例和工...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
吉林大学

基于混合智能算法的结构可靠性分析与优化设计

随着现代科技和经济的迅速发展,结构可靠性及安全性的问题,在工程结构设计中,越来越占有重要地位。结构可靠性分析及优化设计是以结构可靠性指标作为目标函数或约束条件,求解最优设计变量的方法。该方法比传统的结构设计方法能够获得更好的经济效益,所以对其进行研究具有重要意义。在实际工程结构中,存在不少的不确定性因素,并且输入和响应之间非线性程度较高,因此传统的可靠性分析及优化设计方法不能满足工程结构中的需要,结果的精度有时不理想甚至是不正确。本文对结构可靠性分析及优化设计方法和智能优化算法进行研究,提出了基于PSO-DE混合算法的结构系统概率可靠性优化模型、基于PSO-DE混合算法的非概率可靠性模型、基于PSO-DE混合算法的非概率可靠性优化模型、基于SAPSO-DE混合算法的非概率可靠性模型和基于SAPSO-DE混合算法的非概率可靠性优化模型。本文的主要研究内容及结论如下:1.对智能优化算法进行了研究,考虑粒子群(PSO)算法和差分进化(...  (本文共152页) 本文目录 | 阅读全文>>