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基于多故障模式的复杂机械设备预防性维修决策 被引量:19
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作者 王远航 邓超 +2 位作者 胡湘洪 高军 黄创绵 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期2504-2514,共11页
目前,复杂设备的维修维护往往是基于多部件的,然而单个部件往往具有多故障模式,且故障之间具有复杂的关联关系,导致基于多部件的维修决策方案并不一定合理。针对这一难题,提出一种复杂机械装备预防性维修决策方法,与传统的基于多部件的... 目前,复杂设备的维修维护往往是基于多部件的,然而单个部件往往具有多故障模式,且故障之间具有复杂的关联关系,导致基于多部件的维修决策方案并不一定合理。针对这一难题,提出一种复杂机械装备预防性维修决策方法,与传统的基于多部件的预防性维修决策不同,从故障模式的角度切入分析。根据系统结构和功能特征进行关键故障模式辨识,并将其分为突发类和退化类两类。讨论了复杂机械设备故障模式之间的依赖性、维修级别和维修效果等,进一步利用故障时间分布即寿命分布构建预防性维修决策的目标成本函数,并通过遗传算法实现含整型约束的非线性优化问题求解。所提出的方法在某镗床滑枕进给传统子系统中得到验证,并表现出良好性能。 展开更多
关键词 复杂机械设备 预防性维修 多故障模式 维修成本 遗传算法
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多失效模式典型结构系统可靠性稳健设计方法研究 被引量:14
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作者 卢昊 张义民 +1 位作者 黄贤振 朱丽莎 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期226-231,共6页
应用随机摄动技术与二阶矩方法,结合概率网络估算法(Probability Network Evaluation Technique),讨论了多失效模式下结构系统的可靠性和可靠性灵敏度问题,并进一步对结构系统的可靠性稳健设计进行了分析。获得了不同失效模式间的相关... 应用随机摄动技术与二阶矩方法,结合概率网络估算法(Probability Network Evaluation Technique),讨论了多失效模式下结构系统的可靠性和可靠性灵敏度问题,并进一步对结构系统的可靠性稳健设计进行了分析。获得了不同失效模式间的相关统计特性,应用概率网络估算法确定了系统的代表失效模式,得出了结构系统可靠度和可靠性灵敏度;在可靠性优化设计模型中引入可靠性灵敏度,将结构系统可靠性稳健设计转化为满足系统可靠性要求的多目标优化问题;提出了多失效模式下结构系统可靠性分析与可靠性稳健设计的数值方法;通过工程实例验证了该文所述方法的实用性和有效性。 展开更多
关键词 结构可靠性 可靠性稳健 多失效模式 PNET法 可靠性优化 可靠性灵敏度
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多模式自适应重要抽样法及其应用 被引量:8
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作者 吕震宙 刘成立 傅霖 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期705-711,共7页
针对多模式的可靠性分析,研究了其失效概率计算的自适应重要抽样法,该方法用模拟退火算法来自动调整每个失效模式的重要抽样函数,使其逐渐趋近于估计方差最小的重要抽样函数.对于多个模式系统失效概率的计算,采用混合加权自适应重要抽... 针对多模式的可靠性分析,研究了其失效概率计算的自适应重要抽样法,该方法用模拟退火算法来自动调整每个失效模式的重要抽样函数,使其逐渐趋近于估计方差最小的重要抽样函数.对于多个模式系统失效概率的计算,采用混合加权自适应重要抽样的方法,反映了每个失效模式对系统失效概率的贡献;对于系统失效模式所含基本变量不全相同的情况,提出了扩展自适应重要抽样法,来统一所有失效模式中的基本变量,从而使得混合自适应重要抽样,可以方便地求解变量不全相同时的系统失效概率.对估计值方差和变异系数的计算公式进行了推导.验证算例结果,充分说明方法的合理性与可行性. 展开更多
关键词 重要抽样 随机性 模糊性 多模式 广义失效概率
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基于主动学习Kriging模型的结构多失效模式可靠度计算 被引量:10
4
作者 赵维涛 陈欢 祁武超 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期8-13,共6页
对于具有多失效模式的结构可靠度计算问题,利用多输出Kriging模型作为代理模型进行分析。该代理模型只需对所有功能函数进行一次建模,无需对每个功能函数建立各自的代理模型,且在建模过程中能够考虑各失效模式之间的相关性。本文方法设... 对于具有多失效模式的结构可靠度计算问题,利用多输出Kriging模型作为代理模型进行分析。该代理模型只需对所有功能函数进行一次建模,无需对每个功能函数建立各自的代理模型,且在建模过程中能够考虑各失效模式之间的相关性。本文方法设定的初始样本点不仅对随机变量均值附近区域给予足够重视,而且能够兼顾设计空间的边缘区域,进而确保初始代理模型在全局空间内具有较好精度,以减少后续利用学习函数更新代理模型的次数。数值算例表明,本文方法具有较好的计算精度和较高的计算效率,当失效模式较多时,计算效率大幅提升。 展开更多
关键词 可靠度 多失效模式 代理模型 多输出Kriging 学习函数
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具有多种失效模式机械零部件的寿命概率分布特征计算方法 被引量:9
5
作者 王正 王增全 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期175-182,共8页
针对具有多种失效模式机械零部件的寿命评估问题,分析零部件与其各种失效模式之间的失效逻辑关系,研究具有多种失效模式零部件的失效行为表达方法。在此基础上,分别以连续型变量和离散型变量为寿命度量指标,建立具有多种失效模式零部件... 针对具有多种失效模式机械零部件的寿命评估问题,分析零部件与其各种失效模式之间的失效逻辑关系,研究具有多种失效模式零部件的失效行为表达方法。在此基础上,分别以连续型变量和离散型变量为寿命度量指标,建立具有多种失效模式零部件的寿命概率分布模型,给出多种失效模式零部件的失效累积分布函数与失效概率密度函数以及可靠度、失效率与平均寿命计算模型,研究零部件的寿命概率分布特征以及可靠度与失效率的变化规律。研究表明,具有多种失效模式零部件的失效概率大于任一种失效模式所对应的失效累积概率,其寿命概率密度呈现出"早期较高、然后先减小后增大、最后又降低"的变化趋势,同时,零部件的平均失效寿命小于任一种失效模式所对应的平均寿命。 展开更多
关键词 机械零部件 多种失效模式 失效行为 寿命预测 概率分布特征
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Reliability Sensitivity Algorithm Based on Stratified Importance Sampling Method for Multiple Failure Modes Systems 被引量:8
6
作者 Zhang Feng Lu Zhenzhou +1 位作者 Cui Lijie Song Shufang 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 2010年第6期660-669,共10页
Combining the advantages of the stratified sampling and the importance sampling, a stratified importance sampling method (SISM) is presented to analyze the reliability sensitivity for structure with multiple failure... Combining the advantages of the stratified sampling and the importance sampling, a stratified importance sampling method (SISM) is presented to analyze the reliability sensitivity for structure with multiple failure modes. In the presented method, the variable space is divided into several disjoint subspace by n-dimensional coordinate planes at the mean point of the random vec- tor, and the importance sampling functions in the subspaces are constructed by keeping the sampling center at the mean point and augmenting the standard deviation by a factor of 2. The sample size generated from the importance sampling function in each subspace is determined by the contribution of the subspace to the reliability sensitivity, which can be estimated by iterative simulation in the sampling process. The formulae of the reliability sensitivity estimation, the variance and the coefficient of variation are derived for the presented SISM. Comparing with the Monte Carlo method, the stratified sampling method and the importance sampling method, the presented SISM has wider applicability and higher calculation efficiency, which is demonstrated by numerical examples. Finally, the reliability sensitivity analysis of flap structure is illustrated that the SISM can be applied to engineering structure. 展开更多
关键词 multiple failure modes reliability sensitivity Monte Carlo simulation stratified sampling method importance sam-piing method stratified importance sampling method (SISM)
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基于多失效模式的水下航行器耐压壳体结构可靠性研究 被引量:7
7
作者 毛昭勇 卫超 +1 位作者 樊瑜 黄伟超 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期783-788,共6页
耐压壳体结构是水下航行器重要的组成部分,考虑到结构强度和稳定性失效之间的相关性以及结构参数存在的随机性,基于可靠性理论开展多耦合失效模式下的耐压壳体结构性能分析研究。在研究过程中,首先基于二阶响应面法对耐压壳体结构的力... 耐压壳体结构是水下航行器重要的组成部分,考虑到结构强度和稳定性失效之间的相关性以及结构参数存在的随机性,基于可靠性理论开展多耦合失效模式下的耐压壳体结构性能分析研究。在研究过程中,首先基于二阶响应面法对耐压壳体结构的力学模型进行简化分析,获得相应的结构力学数学模型;其次在综合考虑结构参数随机性基础上,结合随机摄动法、二阶矩方法和窄界限法,建立水下航行器耐压壳体结构多失效模式可靠性分析模型;最后在分析计算各结构参数灵敏度基础上,获得结构参数对耐压壳体结构性能的影响规律。通过研究清楚地了解各因素对耐压壳体结构性能的影响程度,为结构设计提供一定的理论参考。 展开更多
关键词 耐压壳体 多失效模式 可靠性分析 灵敏度
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基于Copula函数的失效相关构件可靠度计算 被引量:7
8
作者 唐家银 何平 宋东利 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期740-744,共5页
相关性可靠度的计算是可靠性工程的重点和难点。利用刻画相关性最有力的工具Copula函数,给出关于失效相关构件可靠度计算的新方法(Copula-Reliability算法),验证多模式失效的机械零件可靠度值是介于独立假设理论计算值和薄弱环节理论计... 相关性可靠度的计算是可靠性工程的重点和难点。利用刻画相关性最有力的工具Copula函数,给出关于失效相关构件可靠度计算的新方法(Copula-Reliability算法),验证多模式失效的机械零件可靠度值是介于独立假设理论计算值和薄弱环节理论计算值之间的一个连续变化过程,克服Dietlevsen窄界、主次失效模式、独立性假设等方法的局限性。该方法不需要确定n种失效模式的联合密度函数,且用n重差分运算代替n重积分运算,简化了计算。通过实例与别的方法进行比较,说明方法的有效性、精确性。 展开更多
关键词 COPULA 相关性 多失效模式 可靠度计算
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多失效模式相关下的结构系统可靠度计算研究 被引量:7
9
作者 张道兵 杨小礼 朱川曲 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2013年第1期100-106,共7页
针对目前多失效模式相关下结构系统可靠度计算一般采用近似估算法,其计算结果存在误差的特点,首先建立了含单一极限状态方程和含多极限状态方程的多失效模式相关下结构系统可靠性一般模型,并分别给出其可靠度表达式,然后提出了在MATLAB... 针对目前多失效模式相关下结构系统可靠度计算一般采用近似估算法,其计算结果存在误差的特点,首先建立了含单一极限状态方程和含多极限状态方程的多失效模式相关下结构系统可靠性一般模型,并分别给出其可靠度表达式,然后提出了在MATLAB环境下采用Monte Carlo模拟法直接利用程序实现多失效模式相关下结构系统可靠度相对精确计算方法,并给出了具体计算步骤和程序框图。结合两个算例进行分析,研究结果表明:多失效模式相关下的可靠度比传统单一不相关模式下的可靠度更科学、准确。且文中直接利用程序来实现多失效模式相关下结构系统可靠度计算的方法不仅克服了传统Monte Carlo模拟法实现过程效率低的缺陷,并且不需要将功能函数线性化与随机变量正态化,不需要进行复杂的换算,不需要求解近似联合密度函数,且计算精度高。 展开更多
关键词 多失效模式 结构系统可靠性 一般模型 MONTE Carlo模拟法 MATLAB
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盐岩地下储库群运营期多失效模式下系统时变可靠性分析方法研究 被引量:6
10
作者 贾超 张凯 张强勇 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期926-934,共9页
盐岩地下储库以其优良的密闭性及安全性得到日益广泛的应用,但对其体系可靠性及风险的研究尚属探索阶段。运用系统可靠性理论,对储库群在设计运营期内的失效进行定义。考虑运营期内盐岩蠕变引起的腔体体积收缩和矿柱塑性区发展对储库群... 盐岩地下储库以其优良的密闭性及安全性得到日益广泛的应用,但对其体系可靠性及风险的研究尚属探索阶段。运用系统可靠性理论,对储库群在设计运营期内的失效进行定义。考虑运营期内盐岩蠕变引起的腔体体积收缩和矿柱塑性区发展对储库群系统可靠性的影响,给出储库群系统的多种失效模式,建立储库群系统可靠性分析模型。在考虑相关性的基础上,应用"最弱失效模式假设"对储库群系统进行时变可靠性分析评价。以金坛盐岩地下储库为工程背景,建立储库群数值模型,进行时变可靠性分析,得到一些有价值的结论。提出盐岩地下储库群系统时变可靠性分析方法,为盐岩地下储库群的安全运营和稳定性评价提供科学的依据。 展开更多
关键词 岩石力学 盐岩储库群 多失效模式 系统可靠性模型 最弱失效模式假设 系统时变可靠性分析
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变胞机构多失效模式运动可靠性分析与优化 被引量:6
11
作者 王汝贵 陈辉庆 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期184-194,共11页
针对含概率随机变量和非概率区间变量的面向任务可控变胞机构的多失效模式运动可靠性模型,提出了一种可靠度计算的方法,该方法根据可靠性变量生成含有概率信息的状态空间,结合多失效模式的失效功能函数及其变量的相关性函数生成的安全... 针对含概率随机变量和非概率区间变量的面向任务可控变胞机构的多失效模式运动可靠性模型,提出了一种可靠度计算的方法,该方法根据可靠性变量生成含有概率信息的状态空间,结合多失效模式的失效功能函数及其变量的相关性函数生成的安全空间函数,得到变量状态空间中的安全空间,对其求解或空间离散化计算得出可靠度。在此基础上,提出了多失效模式的变胞机构运动可靠性的优化方法,得出满足约束条件的最优目标函数值及优化变量对应的可靠度分布情况。运用所提出的方法对实例中的变胞码垛机器人系统运动可靠性模型进行分析与优化,通过与传统的计算方法进行对比,验证了所提方法的准确性。研究工作为变胞机构可靠性的研究提供了参考。 展开更多
关键词 变胞机构 多失效模式 可靠度 优化 状态空间
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在役钢筋混凝土渡槽多失效模式时变可靠度分析 被引量:6
12
作者 常佳 祝彦知 +1 位作者 纠永志 尚峰 《人民黄河》 CAS 北大核心 2022年第1期139-143,148,共6页
传统渡槽可靠度分析大多只考虑失效模式的单一性,为此,基于混凝土碳化模型与钢筋锈蚀模型提出了在役钢筋混凝土渡槽多失效模式的时变可靠度计算方法。利用Monte-Carlo法建立了单一失效模式的时变可靠度与失效概率计算方法,在单一失效模... 传统渡槽可靠度分析大多只考虑失效模式的单一性,为此,基于混凝土碳化模型与钢筋锈蚀模型提出了在役钢筋混凝土渡槽多失效模式的时变可靠度计算方法。利用Monte-Carlo法建立了单一失效模式的时变可靠度与失效概率计算方法,在单一失效模式的基础上采用PNET算法给出了多失效模式时变可靠度模型,运用Matlab软件编写了程序,对某在役钢筋混凝土渡槽结构在单一失效模式与多失效模式下的时变可靠度与失效概率进行了计算分析,结果表明:考虑多失效模式的渡槽可靠度小于单一失效模式的可靠度,计算结果更加合理;考虑渡槽多失效模式的时变性,能更好地掌握结构可靠度随时间的变化情况,给渡槽结构的耐久性做出合理的评价;采用多失效模式时变可靠度对渡槽的可靠度进行计算,与单一失效模式计算结果相比更符合渡槽实际。 展开更多
关键词 在役钢筋混凝土渡槽 时变可靠度 多失效模式 PNET算法 MONTE-CARLO法
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基于分故障模式威布尔分布模型的电能表寿命预判及验证 被引量:6
13
作者 章江铭 姚力 +3 位作者 杨思洁 胡瑛俊 袁健 黄荣国 《电测与仪表》 北大核心 2021年第7期195-200,共6页
现场运行故障电能表在不同故障模式形成机制及演化趋势各有差异,文中提出了一种基于分故障模式威布尔分布模型的电能表寿命预判方法。利用电能表进行历史故障数据实测,建立各故障模式失效率威布尔分布模型,根据拟合优度情况,优化部分故... 现场运行故障电能表在不同故障模式形成机制及演化趋势各有差异,文中提出了一种基于分故障模式威布尔分布模型的电能表寿命预判方法。利用电能表进行历史故障数据实测,建立各故障模式失效率威布尔分布模型,根据拟合优度情况,优化部分故障模式预测结果,并对所有故障模式的阶段失效率进行累加;从而获得整体电能表的预期寿命。经现场电能表故障数据验证,表明该方法可有效对电能表寿命进行预判,同时可以预判同批次电能表可能潜在故障,有利于批次电能表状态更换、隐患排查。 展开更多
关键词 分故障模式 威布尔分布 电能表 寿命预判
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在役隧道结构多失效模式时变可靠性研究 被引量:6
14
作者 王景春 王大鹏 《铁道标准设计》 北大核心 2019年第9期91-96,共6页
隧道衬砌结构服役寿命期内的可靠性研究对隧道安全管理具有重要意义。对于混凝土衬砌而言,在服役过程中受到多种时变因素的共同作用,结构存在多种失效模式。为此,提出基于抗力衰减控制、最大裂缝宽度控制和混凝土碳化深度控制的多失效... 隧道衬砌结构服役寿命期内的可靠性研究对隧道安全管理具有重要意义。对于混凝土衬砌而言,在服役过程中受到多种时变因素的共同作用,结构存在多种失效模式。为此,提出基于抗力衰减控制、最大裂缝宽度控制和混凝土碳化深度控制的多失效模式的服役隧道衬砌结构时变可靠度分析方法,采用概率故障树模型构建衬砌多失效模式系统可靠度分析模型,利用JC法计算结构的可靠度指标和失效概率,分析衬砌结构可靠度服役期内的变化规律和不同失效模式对可靠性的影响。将该方法进一步应用于某一病害隧道的可靠度分析中,结果表明:随着服役时间的不断增长,结构的可靠度指标不断降低,且多失效模式下的结构失效概率高于单一失效模式。拱顶处相比于其他位置失效概率较高,抗力衰减失效模式对结构可靠性影响最大。模型可以较为合理地反映结构的可靠度水平及变化规律,为衬砌结构可靠性评价提供一种科学合理的参考方法。 展开更多
关键词 隧道 衬砌可靠性 时变可靠度 多失效模式 故障树模型 JC法
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飞机舱门锁机构多失效模式可靠性分析方法 被引量:6
15
作者 贾洁羽 崔卫民 +2 位作者 张玉刚 吴翰 秦大顺 《航空工程进展》 CSCD 2020年第4期524-531,共8页
如何提高飞机舱门锁机构关闭系统的可靠性计算效率,减少计算时间,降低舱门故障率是亟待解决的问题。选取某型飞机舱门锁机构为研究对象,通过LMS建立飞机舱门锁机构仿真模型,研究锁机构关闭过程中最大液压力失效和关锁时间失效模式的影... 如何提高飞机舱门锁机构关闭系统的可靠性计算效率,减少计算时间,降低舱门故障率是亟待解决的问题。选取某型飞机舱门锁机构为研究对象,通过LMS建立飞机舱门锁机构仿真模型,研究锁机构关闭过程中最大液压力失效和关锁时间失效模式的影响因素,考虑两种失效模式之间的相关性,基于重要抽样法和B-P神经网络方法,计算飞机舱门锁机构多失效模式下的可靠性;将这两种方法仿真计算结果与传统蒙特卡罗方法计算结果进行对比,结果表明:以上两种计算飞机舱门锁机构可靠性的方法是合理的,其误差范围均在3%以内,且两种方法的计算效率相较于传统方法均有所提高;其中,B-P神经网络方法比重要抽样法计算精度和效率更高,更适用于研究飞机舱门锁机构的可靠性问题。 展开更多
关键词 飞机舱门锁机构 多失效模式 机构可靠性 重要抽样法 B-P神经网络法
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低概率水平岩质边坡系统可靠度分析 被引量:5
16
作者 蒋水华 刘贤 +3 位作者 姚池 杨建华 黄劲松 江先河 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2991-3000,共10页
针对目前含多个相关失效模式的低概率水平岩质边坡系统可靠度分析的难题,提出了基于子集模拟的岩质边坡系统可靠度分析方法,推导了典型边坡系统失效概率计算表达式。为表征不同失效模式间的相关性,提出采用max和min函数构建边坡系统功... 针对目前含多个相关失效模式的低概率水平岩质边坡系统可靠度分析的难题,提出了基于子集模拟的岩质边坡系统可靠度分析方法,推导了典型边坡系统失效概率计算表达式。为表征不同失效模式间的相关性,提出采用max和min函数构建边坡系统功能函数。并通过含多个相关失效模式的双滑块岩质边坡及锦屏一级左岸坝肩边坡系统可靠度分析验证了提出方法的有效性。结果表明:提出方法计算效率明显高于蒙特卡洛模拟方法,计算精度优于一阶等效近似方法、N维等效方法和Ditlevsen上下限方法,可为解决低概率水平复杂岩质边坡系统可靠度问题提供一个重要的工具。此外,通过max和min函数构建的边坡系统功能函数不仅可以准确地表征边坡不同失效模式间的相关性,而且可为边坡系统可靠度分析提供便利。 展开更多
关键词 岩质边坡 系统可靠度 多失效模式 小失效概率 子集模拟
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基于广义子集模拟样本加权法的边坡多失效模式可靠度分析 被引量:5
17
作者 杨智勇 李典庆 +1 位作者 曹子君 唐小松 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期630-641,共12页
边坡通常包含多个潜在的破坏模式,边坡多失效模式系统可靠度计算的蒙特卡洛模拟方法在求解小失效概率问题时计算效率较低。为此,提出基于广义子集模拟样本加权法的边坡多失效模式可靠度分析方法,推导了多失效模式对应于不同失效阈值时... 边坡通常包含多个潜在的破坏模式,边坡多失效模式系统可靠度计算的蒙特卡洛模拟方法在求解小失效概率问题时计算效率较低。为此,提出基于广义子集模拟样本加权法的边坡多失效模式可靠度分析方法,推导了多失效模式对应于不同失效阈值时的失效概率计算公式。采用概率故障树模型构建边坡多失效模式系统可靠度分析模型,通过耦合系统模式的广义子集模拟驱动变量划分整体样本空间,基于广义子集模拟执行过程中的样本子空间概率权来估计相应空间中样本权系数,通过样本权系数计算失效模式在不同失效阈值下的失效概率。以岩质边坡楔形体稳定问题为例阐明所提方法的有效性。结果表明:提出的广义子集模拟样本加权方法极大地提高了边坡系统可靠度及其分量失效模式可靠度的计算效率。该方法不仅能够通过一次模拟实现多模式可靠度的求解,避免针对不同失效模式进行重复模拟的问题,而且能够显著地提高估计低概率水平失效模式可靠度的计算效率。此外,提出的广义子集模拟样本加权方法不仅能够高效地估计临界失效阈值对应的失效概率,也能够同时计算多模式在任一失效阈值时的失效概率。 展开更多
关键词 边坡工程 多失效模式 失效阈值 系统可靠度 广义子集模拟 样本权
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多种失效模式履带车辆扭力轴可靠性稳健设计 被引量:5
18
作者 刘喆 陶凤和 贾长治 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期815-820,共6页
履带车辆扭力轴通常存在多种失效模式,因此对其进行灵敏度设计分析时需要充分考虑不同失效模式的影响。提出一种多失效模式机械零件可靠性灵敏度分析的数值方法,运用随机摄动理论和四阶矩技术,求得各个失效模式状态函数的前四阶矩和可... 履带车辆扭力轴通常存在多种失效模式,因此对其进行灵敏度设计分析时需要充分考虑不同失效模式的影响。提出一种多失效模式机械零件可靠性灵敏度分析的数值方法,运用随机摄动理论和四阶矩技术,求得各个失效模式状态函数的前四阶矩和可靠性指标,有效解决了结构随机变量参数分布未知时,不同失效模式下构件可靠度的计算问题。根据机械零件发生一种失效模式即整体失效的具体特点,研究含相关性的不同失效模式机械零件的可靠度计算方法。结合灵敏度分析的梯度算法,推导出关于随机变量均值和方差的灵敏度计算公式,进而根据灵敏度的分析结果,提出多种失效模式下多目标优化的可靠性稳健设计模型。数值算例表明,本文方法可以高效迅速地估计多失效模式下机械构件的可靠性灵敏度。最后还对其进行了可靠性稳健优化设计研究。 展开更多
关键词 机械系统 多失效模式 四阶矩 灵敏度分析 稳健设计
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考虑多破坏模式的堤防工程失事风险率分析 被引量:5
19
作者 韦鹏昌 蒋水华 +1 位作者 江先河 吴海真 《武汉大学学报(工学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期9-15,22,共8页
目前堤防工程失事风险研究大多局限于渗透破坏和堤坡失稳模式,较少综合考虑堤防洪水漫溢、漫顶失事破坏模式,堤防安全性评价方法大多局限于基于单一安全系数的确定性分析方法,忽略了水文及材料参数等不确定性对堤防失事风险的影响。考... 目前堤防工程失事风险研究大多局限于渗透破坏和堤坡失稳模式,较少综合考虑堤防洪水漫溢、漫顶失事破坏模式,堤防安全性评价方法大多局限于基于单一安全系数的确定性分析方法,忽略了水文及材料参数等不确定性对堤防失事风险的影响。考虑水文及材料参数不确定性的影响,构建了堤防洪水漫溢失事、漫顶失事、渗透破坏和堤坡失稳破坏模式对应的极限状态函数。提出堤防工程失事风险率计算的非侵入式分析方法,以渗透破坏风险率计算为例给出了与软件接口的计算步骤。最后,以鄱阳湖区长乐堤防工程为例,评估多破坏模式作用下堤防加固前、后的失事风险率。结果表明:渗透破坏是堤防失事的主要诱因,堤防加固后失事综合风险率明显降低,可满足工程稳定性要求。研究成果可为制定堤防工程风险管理决策提供重要的理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 堤防工程 多破坏模式 风险率 非侵入式随机分析方法 参数不确定性
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小失效概率和多失效模式相关的结构可靠性分析方法 被引量:4
20
作者 钱华明 黄土地 +2 位作者 黄洪钟 刘宇 黄鹏 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2022年第2期54-64,共11页
本文针对结构可靠性问题中普遍存在的小失效概率和多种失效模式的情形,提出一种联合多维响应高斯过程模型(Multiple Response Gaussian Process,MRGP)和子集模拟(Subset Simulation,SS)的结构可靠性分析新方法MRGP-SS.针对结构功能函数... 本文针对结构可靠性问题中普遍存在的小失效概率和多种失效模式的情形,提出一种联合多维响应高斯过程模型(Multiple Response Gaussian Process,MRGP)和子集模拟(Subset Simulation,SS)的结构可靠性分析新方法MRGP-SS.针对结构功能函数难以获取显式表达式及多种失效模式之间可能存在相关性的问题,采用MRGP模型构建多失效模式下功能函数的代理模型,并结合主动学习策略,对代理模型进行更新迭代,直至满足一定精度条件.针对小失效概率导致构建功能函数代理模型效率低的问题,采用SS方法来评估结构的失效概率,从而获得更小的变异系数,以提升MRGP构建代理模型的效率.将提出的MRGP-SS方法应用到案例分析中,并结合蒙特卡洛仿真,验证了本文方法的有效性. 展开更多
关键词 多维响应高斯过程 子集模拟 主动学习策略 多失效模式 小失效概率 可靠性分析
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