基于高斯过程模型的全局灵敏度分析方法技术

本公开提供一种基于高斯过程模型的全局灵敏度分析方法，涉及系统稳健性分析与结构优化设计技术领域。该分析方法包括：基于输入变量的分布参数随机获取一组样本点，并利用一预设关系根据所述输入变量得到相应的输出响应量；根据所述输入变量以及相应的所述输出响应量建立多输出高斯过程模型；根据所述输入变量的分布类型以及所述多输出高斯过程模型的表达式推导全局灵敏度指标的计算公式；基于所述全局灵敏度指标的计算公式对一机构部件进行全局灵敏度分析。本公开可通过少量的样本点精确高效的获得全局灵敏度指标，以此进行全局灵敏度分析可提高结构优化设计的计算效率。

Global sensitivity analysis method based on Gauss process model

This paper provides a global sensitivity analysis method based on the Gauss process model, which involves the field of system robustness analysis and structural optimization design. Including the analysis methods of distribution parameters of input variables based on random access to a set of sample points, and use a default according to the input variables of the corresponding output response quantity; according to the input variables and the output response to establish multiple output Gauss model; calculation formula is derived according to the distribution of global sensitivity index the type of the input variables and the output of Gauss process model; calculation formula of the global sensitivity index of global sensitivity analysis based on components of an institution. In this paper, we can get the global sensitivity index accurately and efficiently through a small number of sample points, so that the global sensitivity analysis can improve the computational efficiency of structural optimization design.

【技术实现步骤摘要】
基于高斯过程模型的全局灵敏度分析方法
本公开涉及系统稳健性分析与结构优化设计
，尤其涉及一种基于高斯过程模型的全局灵敏度分析方法。
技术介绍
在工程设计应用中，全局灵敏度分析是用于研究机械系统输入参数对输出响应影响程度的重要理论工具。近些年来，各类全局灵敏度分析方法得到了迅速的发展。Sobol和Iman等假设变量的方差能够充分描述模型输出的不确定性指标，提出了基于方差的全局灵敏度分析方法。Borgonovo提出了矩独立全局灵敏度指标反映出基本变量的重要性差别。Cui研究了随机激励作用下基于方差、矩独立的全局灵敏度指标，并应用于牛头刨床轨迹灵敏度分析研究中。周长聪提出了基于动力学响应参数的全局灵敏度指标，研究了处于随机激励下的结构系统随机不确定性输入参数对结构动力响应的影响。孙中超研究了铰链间隙分布参数的变化对舱门连杆机构运动精度全局灵敏度的影响。张屹尚在复合随机振动系统中利用条件概率密度函数解析变换给出了衡量基本随机变量对动力可靠性影响的全局灵敏度指标。吕召燕利用基于方差的全局灵敏度指标有效降低了含有高维参数的航空齿轮振动优化问题的复杂度。以上各位国内外学者的研究促进了全局灵敏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于高斯过程模型的全局灵敏度分析方法，其特征在于，所述全局灵敏度分析方法包括：基于输入变量的分布参数随机获取一组样本点，并利用一预设关系根据所述输入变量得到相应的输出响应量；根据所述输入变量以及相应的所述输出响应量建立多输出高斯过程模型；根据所述输入变量的分布类型以及所述多输出高斯过程模型的表达式推导全局灵敏度指标的计算公式；基于所述全局灵敏度指标的计算公式对一机构部件进行全局灵敏度分析。

【技术特征摘要】
1.一种基于高斯过程模型的全局灵敏度分析方法，其特征在于，所述全局灵敏度分析方法包括：基于输入变量的分布参数随机获取一组样本点，并利用一预设关系根据所述输入变量得到相应的输出响应量；根据所述输入变量以及相应的所述输出响应量建立多输出高斯过程模型；根据所述输入变量的分布类型以及所述多输出高斯过程模型的表达式推导全局灵敏度指标的计算公式；基于所述全局灵敏度指标的计算公式对一机构部件进行全局灵敏度分析。2.根据权利要求1所述的全局灵敏度分析方法，其特征在于，所述全局灵敏度分析方法还包括：根据所述全局灵敏度分析的结果获取所述机构部件的关键参数。3.根据权利要求2所述的全局灵敏度分析方法，其特征在于，所述根据所述全局灵敏度分析的结果获取所述机构部件的关键参数包括：根据所述全局灵敏度分析的结果获取所述全局灵敏度指标中指标值大于预设值的目标灵敏度指标；根据所述目标灵敏度指标获取对应的所述输入变量作为所述机构部件的关键参数。4.根据权利要求1所述的全局灵敏度分析方法，其特征在于，所述利用一预设关系根据所述输入变量得到相应的输出响应量包括：利用以下公式根据所述输入变量得到相应的输出响应量；其中，y＝(y1,y2,...,ym)为多输出功能函数，y为输出响应量，x＝(x1,x2,...,xn)为随机输入变量，g(x,l)为yl。5.根据权利要求4所述的全局灵敏度分析方法，其特征在于，所述全局灵敏度指标包括全局灵敏度主指标和全局灵敏度总指标；所述全局灵敏度主指标的表达式为：所述全局灵敏度总指标的表达式为：

【专利技术属性】
技术研发人员：魏鹏飞，岳珠峰，刘付超，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61