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非线性随机系统的独立失效模式可靠性灵敏度 被引量:47
1
作者 张义民 刘巧伶 闻邦椿 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期117-120,共4页
较好地解决了具有独立失效模式的多自由度非线性随机参数振动系统的可靠性灵敏度分析问题.应用四阶矩技术和Edgeworth级数把未知的响应和状态函数的概率分布展开成标准的正态分布的表达式,从而确定了系统的可靠度和可靠性灵敏度,并放松... 较好地解决了具有独立失效模式的多自由度非线性随机参数振动系统的可靠性灵敏度分析问题.应用四阶矩技术和Edgeworth级数把未知的响应和状态函数的概率分布展开成标准的正态分布的表达式,从而确定了系统的可靠度和可靠性灵敏度,并放松了随机参数的分布概型和激励类型. 展开更多
关键词 非线性随机系统 独立失效模式 可靠性灵敏度 随机参数
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具有独立失效模式的多自由度非线性振动系统的可靠性分析 被引量:13
2
作者 张义民 闻邦椿 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期252-254,共3页
对不考虑失效模式相关性的多自由度非线性随机振动系统可靠性进行了研究。在结构系统响应和状态函数的前四阶矩的一般数学表达式的基础上 ,使用 Edgeworth级数把未知响应和状态函数的概率分布展开成标准的正态分布表达式 ,并放松了对随... 对不考虑失效模式相关性的多自由度非线性随机振动系统可靠性进行了研究。在结构系统响应和状态函数的前四阶矩的一般数学表达式的基础上 ,使用 Edgeworth级数把未知响应和状态函数的概率分布展开成标准的正态分布表达式 ,并放松了对随机参数的分布概型和激励类型的限制 。 展开更多
关键词 随机参数 多自由度非线性振动系统 可靠度 四阶矩技术 edgeworth级数
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单源模糊数的模糊随机有限元方程的解法 被引量:12
3
作者 刘长虹 陈虬 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2000年第11期1147-1150,共4页
在工程实际情况下 ,有时候可以利用单源模糊数的运算法则 ,来减少模糊随机有限元方程的计算量· 通过推导证明 ,其计算量仅相当于求解普通的随机有限元方程· 为了更好地适应现代工程设计的需要 。
关键词 模糊随机有限元方程 edgeworth级数 解法 单源模糊数
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任意分布参数的梁结构刚度可靠性灵敏度分析 被引量:11
4
作者 张义民 贺向东 +1 位作者 刘巧伶 闻邦椿 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期785-789,共5页
在刚度可靠性设计理论与灵敏度分析方法的基础上,研究了任意分布参数的梁结构刚度可靠性灵敏度分析问题,提出了刚度可靠性灵敏度分析的计算方法,给出了可靠性灵敏度的变化规律,研究了设计参数的改变对梁结构刚度可靠性的影响,为任意分... 在刚度可靠性设计理论与灵敏度分析方法的基础上,研究了任意分布参数的梁结构刚度可靠性灵敏度分析问题,提出了刚度可靠性灵敏度分析的计算方法,给出了可靠性灵敏度的变化规律,研究了设计参数的改变对梁结构刚度可靠性的影响,为任意分布参数的梁结构刚度可靠性设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 梁结构 任意分布参数 刚度可靠性灵敏度 随机摄动技术 edgeworth级数
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基于计算智能技术的结构系统可靠性优化设计 被引量:7
5
作者 张义民 刘仁云 于繁华 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期27-31,21,共6页
利用随机摄动和Edgeworth级数方法,将非正态随机参数可靠性优化设计中的概率约束转化为等价的确定性约束,并运用粒子群算法迅速准确地获得结构系统可靠性优化设计的初始点。针对多失效模式的结构系统,提出了随机模拟-小波神经网络方法(M... 利用随机摄动和Edgeworth级数方法,将非正态随机参数可靠性优化设计中的概率约束转化为等价的确定性约束,并运用粒子群算法迅速准确地获得结构系统可靠性优化设计的初始点。针对多失效模式的结构系统,提出了随机模拟-小波神经网络方法(MCS-WNN),有效解决了结构系统的可靠性仿真。并提出了一种便于逆映射的小波神经网络模型,实现了设计参数的可靠性优化。实验结果表明上述方法是行之有效的。 展开更多
关键词 非正态随机参数 可靠性优化设计 随机摄动技术 edgeworth级数 计算智能技术
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System reliability analysis for kinematic performance of planar mechanisms 被引量:9
6
作者 ZHANG YiMin HUANG XianZhen +2 位作者 ZHANG XuFang HE XiangDong WEN BangChun 《Chinese Science Bulletin》 SCIE EI CAS 2009年第14期2464-2469,共6页
Based on the reliability and mechanism kinematic accuracy theories, we propose a general methodology for system reliability analysis of kinematic performance of planar mechanisms. The loop closure equations are used t... Based on the reliability and mechanism kinematic accuracy theories, we propose a general methodology for system reliability analysis of kinematic performance of planar mechanisms. The loop closure equations are used to estimate the kinematic performance errors of planar mechanisms. Reliability and system reliability theories are introduced to develop the limit state functions (LSF) for failure of kinematic performance qualities. The statistical fourth moment method and the Edgeworth series technique are used on system reliability analysis for kinematic performance of planar mechanisms, which relax the restrictions of probability distribution of design variables. Finally, the practicality, efficiency and accuracy of the proposed method are demonstrated by numerical examples. 展开更多
关键词 系统可靠性分析 运动性能 机制 平面 运动学性能 可靠性理论 运动精度 极限状态
原文传递
基于Gamma退化过程的机械零部件可靠性灵敏度方法 被引量:6
7
作者 吕昊 张义民 王倩倩 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1610-1614,共5页
采用随机变量描述初始强度的不确定性,利用Gamma过程描述强度退化过程.在此基础上,运用摄动法、四阶矩法和Edgeworth级数方法,解决了随机参数服从任意分布的可靠度计算问题.基于矩阵微分方法,推导出关于随机变量均值和方差的可靠性灵敏... 采用随机变量描述初始强度的不确定性,利用Gamma过程描述强度退化过程.在此基础上,运用摄动法、四阶矩法和Edgeworth级数方法,解决了随机参数服从任意分布的可靠度计算问题.基于矩阵微分方法,推导出关于随机变量均值和方差的可靠性灵敏度的计算公式.以螺栓为例对所提方法进行验证,结果表明该方法可有效地解决机械零部件强度退化时的可靠性灵敏度问题. 展开更多
关键词 可靠性灵敏度 Gamma随机过程 强度退化 四阶矩法 edgeworth级数
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非正态分布参数的压杆稳定可靠性灵敏度设计 被引量:6
8
作者 贺向东 张义民 闻邦椿 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1401-1404,共4页
在稳定可靠性设计理论与灵敏度分析方法的基础上,解决了非正态分布参数的压杆稳定可靠性灵敏度设计问题,建立了稳定可靠性灵敏度设计的数学模型,给出了可靠性灵敏度的变化规律,研究了设计参数的改变对压杆稳定可靠性的影响,为非正态分... 在稳定可靠性设计理论与灵敏度分析方法的基础上,解决了非正态分布参数的压杆稳定可靠性灵敏度设计问题,建立了稳定可靠性灵敏度设计的数学模型,给出了可靠性灵敏度的变化规律,研究了设计参数的改变对压杆稳定可靠性的影响,为非正态分布参数的压杆稳定可靠性设计提供了理论依据。编制了计算机程序,可以迅速得到非正态分布参数的压杆稳定可靠性灵敏度信息。 展开更多
关键词 压杆 非正态分布参数 稳定可靠性 灵敏度技术 edgeworth级数
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基于降维算法的结构可靠性分析 被引量:5
9
作者 孟广伟 冯昕宇 +1 位作者 周立明 李锋 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期174-179,共6页
为解决工程实际中功能函数为高维非线性的可靠性分析问题,提出了基于降维算法的一种新型的直接结构可靠度的分析方法。利用降维算法,建立了新的n个一维函数模型近似替代原n维功能函数,借助于泰勒级数和统计矩理论,求解结构功能函数的前... 为解决工程实际中功能函数为高维非线性的可靠性分析问题,提出了基于降维算法的一种新型的直接结构可靠度的分析方法。利用降维算法,建立了新的n个一维函数模型近似替代原n维功能函数,借助于泰勒级数和统计矩理论,求解结构功能函数的前四阶矩信息,并通过Edgeworth级数拟合结构功能函数的累积分布函数,结合可靠性理论可计算得到结构的失效概率。与传统方法相比,本文方法无需积分求解功能函数的统计矩,也无需迭代搜索最可能失效点。数值算例结果表明本文方法具有较高的计算精度和较好的适应性。 展开更多
关键词 工程力学 可靠性分析 降维算法 泰勒级数 edgeworth级数 矩方法
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基于动态安全域与埃奇沃斯级数的电力系统暂态稳定概率评估 被引量:6
10
作者 汪隆君 王钢 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期52-58,共7页
电力系统暂态稳定概率评估是确定性评估的有益补充。以安全域概率稳定模型为基础,基于动力系统理论确定电力系统暂态稳定主导不稳定平衡点附近的动态安全域线性边界,并采用以半不变量为基础的埃奇沃斯(Edgeworth)级数展开获得随机变量... 电力系统暂态稳定概率评估是确定性评估的有益补充。以安全域概率稳定模型为基础,基于动力系统理论确定电力系统暂态稳定主导不稳定平衡点附近的动态安全域线性边界,并采用以半不变量为基础的埃奇沃斯(Edgeworth)级数展开获得随机变量加权的联合概率分布,从而构建电力系统暂态稳定概率模型。该模型能有效计及发电机的出力和内电势、负荷的有功和无功功率、故障类型、故障位置和故障切除时间等多个不确定性因素,不需要繁琐的公式推导,物理意义清晰,实现简单,计算效率高。经IEEE 10机39节点系统测试和蒙特卡罗(Monte-Carlo)模拟法的验证,表明所提模型和方法是有效可行的,具有广阔的工程应用前景。 展开更多
关键词 暂态稳定 动态安全域 埃奇沃斯级数 概率评估
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A METHOD OF SOLVING THE FUZZY FINITE ELEMENT EQUATIONS IN MONOSOURCE FUZZY NUMBERS 被引量:4
11
作者 刘长虹 陈虬 《Applied Mathematics and Mechanics(English Edition)》 SCIE EI 2000年第11期1272-1276,共5页
For same cases the rules of monosource fuzzy numbers con be used into the solution of fuzzy stochastic finite element equations in engineering. This method can reduce the computing quantity of the solution. It can be ... For same cases the rules of monosource fuzzy numbers con be used into the solution of fuzzy stochastic finite element equations in engineering. This method can reduce the computing quantity of the solution. It can be proved that the amount of the solution is nearly as much as that with the general stochastic finite element method (SFEM). In addition, a new method to appreciate the structural fuzzy failure probability is presented for the needs of the modem engineering design. 展开更多
关键词 fuzzy number fuzzy stochastic finite element method (FSFEM) edgeworth series
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基于降维算法和Edgeworth级数的结构可靠性分析 被引量:4
12
作者 孟广伟 冯昕宇 +1 位作者 李锋 周立明 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期421-425,共5页
针对工程实际中存在功能函数为隐式或高维非线性的复杂结构,本文提出了一种基于降维算法和Edgeworth级数的可靠性分析方法。利用降维算法将n维函数展开为n个一维函数,经变量转换后变量都相互独立且服从均值为0、方差为0.5的正态分布,再... 针对工程实际中存在功能函数为隐式或高维非线性的复杂结构,本文提出了一种基于降维算法和Edgeworth级数的可靠性分析方法。利用降维算法将n维函数展开为n个一维函数,经变量转换后变量都相互独立且服从均值为0、方差为0.5的正态分布,再结合Gauss-Hermite积分方法计算出一维函数的原点矩,从而得到结构功能函数的中心矩,将所得的矩信息应用到Edgeworth级数展开式中,给出功能函数的累积分布函数表达式,计算得到结构的失效概率。该方法避免了功能函数对变量梯度的要求,仅需少量的确定性重分析计算。数值算例结果表明了本方法的有效性和正确性。 展开更多
关键词 结构可靠性 降维算法 Gauss-Hermite数值积分 edgeworth级数 矩方法
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基于Edgeworth级数的行程时间可靠性的计算与实证 被引量:4
13
作者 杜春燕 马洪伟 周溪召 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期127-133,共7页
通过引入行程时间可靠性概念,研究因受交通事故、交通供需矛盾等因素的影响,而导致路网行程时间随机波动的现象。为了研究路段中行程时间的分布规律,基于连续3个月的历史行程时间数据,实证分析了几个典型时间窗的行程时间分布形态,对高... 通过引入行程时间可靠性概念,研究因受交通事故、交通供需矛盾等因素的影响,而导致路网行程时间随机波动的现象。为了研究路段中行程时间的分布规律,基于连续3个月的历史行程时间数据,实证分析了几个典型时间窗的行程时间分布形态,对高峰时段的数据拟合正态分布,平峰时段的数据拟合对数正态分布。同时,对大多数不服从常用理论分布函数的路段行程时间,使用Edgeworth渐进级数来近似其概率密度函数和分布函数,进而构建出相应的路段行程时间可靠性的计算模型。最后,结合高峰时段实证数据计算路段行程时间可靠性,并将其与基于正态分布计算出来的行程时间可靠性进行比较,实证结果表明基于Edgeworth级数估计的行程时间可靠性明显优于正态分布,且该方法具有较好的移植性。 展开更多
关键词 交通工程 行程时间可靠性 edgeworth级数 路段 分布规律
原文传递
蠕变损伤概率的Edgeworth级数近似分布函数的研究 被引量:3
14
作者 李超 刘长虹 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第9期124-125,128,共3页
提出利用随机变量样本的前四阶矩,确定模拟蠕变损伤概率分布函数的Edgeworth级数的具体的计算公式以及计算方法。根据蠕变时间变化,确定相应的Edgeworth级数,并且与正态分布函数进行比较。计算结果表明,尽管蠕变损伤概率分布不符合正态... 提出利用随机变量样本的前四阶矩,确定模拟蠕变损伤概率分布函数的Edgeworth级数的具体的计算公式以及计算方法。根据蠕变时间变化,确定相应的Edgeworth级数,并且与正态分布函数进行比较。计算结果表明,尽管蠕变损伤概率分布不符合正态分布函数曲线的特征,但由于Edgeworth级数与正态分布函数的相对误差较小,因此正态分布函数可以用于近似模拟复杂工程结构中蠕变损伤可靠性分析中的失效概率。 展开更多
关键词 蠕变损伤 可靠性 edgeworth级数 正态分布
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基于降维算法的结构混合可靠性分析方法 被引量:3
15
作者 孟广伟 冯昕宇 +1 位作者 周立明 李锋 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1944-1949,共6页
针对工程实际中同时带有模糊变量与随机变量的结构混合不确定性问题,提出1种基于降维算法的混合不确定性变量的可靠性分析模型。首先,利用模糊数学中的λ-截集概念,将模糊变量转变为水平截集下相应的区间变量,再借助于降维算法,将含有n... 针对工程实际中同时带有模糊变量与随机变量的结构混合不确定性问题,提出1种基于降维算法的混合不确定性变量的可靠性分析模型。首先,利用模糊数学中的λ-截集概念,将模糊变量转变为水平截集下相应的区间变量,再借助于降维算法,将含有n个随机变量的结构功能函数Z展开为n个一维随机变量函数;将所得到的降维表达式进行泰勒展开,得到结构功能函数的上、下界表达式;运用变量转换方法将其中的随机变量转换为均值为0,方差为0.5的正态分布变量,并结合二项式展开定理、Gauss-Hermite积分方法与变量转换方法计算出结构功能函数上下界的统计矩;将所得的矩信息应用到Edgeworth级数展开式中,计算得到对应于λ-截集的失效概率区间,从而获得失效概率的隶属度函数。研究结果表明:本文提出的方法不仅计算精度高,而且计算量小。 展开更多
关键词 结构可靠性分析 混合可靠性 降维算法 模糊变量 edgeworth级数
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基于计算智能的机械零部件可靠性优化设计 被引量:2
16
作者 刘仁云 于繁华 张义民 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2010年第1期65-68,共4页
针对多失效模式的结构系统的可靠性优化问题,提出了随机模拟-小波神经网络方法(MCS-WNN),将可靠性优化设计中的非正态随机参数的概率约束转化为等价的确定性约束,并运用粒子群算法迅速获得结构系统可靠性优化设计的初始点。并提出了一... 针对多失效模式的结构系统的可靠性优化问题,提出了随机模拟-小波神经网络方法(MCS-WNN),将可靠性优化设计中的非正态随机参数的概率约束转化为等价的确定性约束,并运用粒子群算法迅速获得结构系统可靠性优化设计的初始点。并提出了一种小波神经网络的逆映射模型以优化设计参数,针对机械零部件的实验结果表明,上述方法行之有效。 展开更多
关键词 小波神经网络 非正态随机参数 多失效模式 可靠性优化设计 随机摄动技术 edgeworth级数
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一种机械元件失效概率计算的方法 被引量:2
17
作者 张艳芳 张艳林 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1125-1129,共5页
基于单变量降维法、Edgeworth级数和统计矩的关系提出了一种机械元件失效概率计算的方法。应用单变量降维法计算响应原点矩,写出Edgeworth级数计算失效概率的近似式。在近似式中将中心矩用原点矩代替,从而计算机械元件的失效概率。应用... 基于单变量降维法、Edgeworth级数和统计矩的关系提出了一种机械元件失效概率计算的方法。应用单变量降维法计算响应原点矩,写出Edgeworth级数计算失效概率的近似式。在近似式中将中心矩用原点矩代替,从而计算机械元件的失效概率。应用所提出的方法非正态随机参数不需要转化为相应的正态随机参数。文章最后一部分给出两个数值计算例子,例子中分别使用所提出的方法和二阶矩法计算失效概率。所得的两个结果分别和Monte-Carlo模拟算法计算结果比较失效概率的精确性和有效性。结果表明所提出的方法可以有效地计算机械元件的失效概率。 展开更多
关键词 单变量降维积分 失效概率 edgeworth级数 原点矩 中心矩
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独立失效模式多自由度随机滞回系统可靠性分析 被引量:2
18
作者 张义民 张旭方 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期583-589,共7页
基于Bouc-Wen滞回模型,研究了由滞回环本身的随机性导致的多自由度非线性随机系统可靠性分析问题。基于结构失效的首次穿越模型,应用四阶矩技术和Edgeworth级数逼近技术,对独立失效模式下多自由度随机滞回系统的可靠性问题进行分析。数... 基于Bouc-Wen滞回模型,研究了由滞回环本身的随机性导致的多自由度非线性随机系统可靠性分析问题。基于结构失效的首次穿越模型,应用四阶矩技术和Edgeworth级数逼近技术,对独立失效模式下多自由度随机滞回系统的可靠性问题进行分析。数值算例表明,由独立随机参数表征的随机结构,系统随机响应之间不再独立,存在协方差;系统响应之间相关系数不唯一,具有随时间连续变化的动态、强相关特性。分析计算结果与Monte-Carlo模拟结果吻合较好,表明算法能够满足工程计算精度要求。 展开更多
关键词 随机滞回环参数 可靠度 edgeworth级数 MONTE-CARLO模拟 BOUC-WEN模型
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随机连续杆纵向振动系统频率可靠性稳健分析 被引量:2
19
作者 吕春梅 张义民 +1 位作者 李鹤 王新刚 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期794-798,910-911,共5页
为解决工程实际中常见的参数为任意分布的动态结构系统的可靠性稳健设计问题,在参数为正态分布的随机动态结构系统频率可靠性研究基础上,应用Edgeworth级数法,把服从任意分布的标准化了的随机变量的概率分布函数近似展开成标准正态分布... 为解决工程实际中常见的参数为任意分布的动态结构系统的可靠性稳健设计问题,在参数为正态分布的随机动态结构系统频率可靠性研究基础上,应用Edgeworth级数法,把服从任意分布的标准化了的随机变量的概率分布函数近似展开成标准正态分布函数的方式,提出了系统的频率可靠性及其灵敏度分析方法。在此基础上,综合运用稳健和优化设计方法,提出了任意分布的随机动态结构系统的频率可靠性稳健设计方法,确保系统在各种不确定因素的干扰下,仍保持较高的可靠稳定性,进而提高系统的工作性能和质量。以工程实际中常见的具有任意分布的随机连续杆纵向振动系统为例进行频率可靠性稳健设计,将理论方法与工程实践相结合,进一步证明了所提方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 共振 任意分布 edgeworth级数 频率可靠性 稳健
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冗余信息交通事故再现可靠性分析的综合模型法 被引量:1
20
作者 张雷 李一兵 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期98-102,共5页
为了评价交通事故再现分析结果的可信性,将高阶矩技术、随机摄动法和Edgeworth级数与交通事故再现分析技术相结合,提出了交通事故再现可靠性分析方法,给出了再现分析结果的置信度和置信区间。针对具有冗余信息的交通事故再现分析,应用... 为了评价交通事故再现分析结果的可信性,将高阶矩技术、随机摄动法和Edgeworth级数与交通事故再现分析技术相结合,提出了交通事故再现可靠性分析方法,给出了再现分析结果的置信度和置信区间。针对具有冗余信息的交通事故再现分析,应用主观赋权法、可靠性分析技术和优化求解技术,提出了冗余信息交通事故再现可靠性分析的综合模型法。最后通过实际交通事故案例进行了事故再现分析。研究结果表明:该方法在考虑各基本因素客观不确定性的基础上同时结合了专家经验,与各基本再现分析模型计算结果相比,其均值趋于各基本再现分析模型的中间值,其变化范围(标准差)最小,再现分析结果更具科学性和准确性。 展开更多
关键词 交通安全 事故再现 可靠性 冗余信息 edgeworth级数 主观赋权法
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