一种结构可靠性分析的两步插值线抽样方法技术

一种结构可靠性分析的两步插值线抽样方法，涉及工程结构可靠性分析，通过改变线抽样方法的插值策略，以期达到提高算法的稳健性和效率，适用于可靠性分析领域。它包括以下步骤：(1)求解结构的重要方向；(2)依据变量分布进行抽样；(3)基于每个样本进行两步插值得到对应的交点及条件概率值；(4)计算失效概率。本发明专利技术对传统的线抽样中采用的单次插值方法进行改进，在不增加结构分析次数的情况下，提高结构失效概率求解的准确性和稳健性。

【技术实现步骤摘要】
一种结构可靠性分析的两步插值线抽样方法
本专利技术涉及工程结构可靠性分析，尤其是涉及一种结构可靠性分析的两步插值线抽样方法。
技术介绍
可靠性涉及的范围广泛，是一门综合了系统工程、管理工程、价值工程、人机工程、电子计算机技术、产品测试技术以及概率、统计、运筹、物理等多种学科成果的应用科学。可靠性在实际工程中有着极其重要的作用。对于产品来说，可靠性问题和人身安全、经济效益密切相关。因此，分析研究产品的可靠性问题，显得十分重要，非常迫切。可靠性的分析方法有许多钟，从经济角度和效率角度出发，不同的情况应用不同的分析方法。线抽样方法由于其高效性而被广泛地应用于高维和小失效概率情况下的可靠性分析，当线抽样方法的抽样方向与功能函数最速下降方向(亦称为重要方向)一致时，其高效性才能充分发挥。并且线抽样方法中涉及到交点的近似求解，通常采用插值来完成，因此插值的策略直接影响到最终分析计算结果。传统一般采用三点二次插值能够获得比较满意的结果，但还需进一步进行改进和完善。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术存在的上述问题，提供通过一种两步插值策略，在不增加极限状态函数计算次数的情况下，进一步提高线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构可靠性分析的两步插值线抽样方法，其特征在于包括以下步骤：1)求解结构可靠性的重要方向；2)在标准正态空间中对变量进行抽样；3)两步插值法求解样本对应的交点及条件概率值；4)计算失效概率。

【技术特征摘要】
1.一种结构可靠性分析的两步插值线抽样方法，其特征在于包括以下步骤：1)求解结构可靠性的重要方向；2)在标准正态空间中对变量进行抽样；3)两步插值法求解样本对应的交点及条件概率值；4)计算失效概率。2.如权利要求1所述一种结构可靠性分析的两步插值线抽样方法，其特征在于在步骤1)中，所述求解结构可靠性的重要方向包括：(1)采用优化算法或改进的一次二阶矩方法求得设计点或为最可能失效点，即失效域中对应于随机变量的概率密度函数最大点；(2)在标准正态空间，重要方向α即为坐标原点指向设计点的方向；将重要方向α正则化，得到单位重要方向eα＝α/||α||。3.如权利要求1所述一种结构可靠性分析的两步插值线抽样方法，其特征在于在步骤2)中，所述在标准正态空间中对变量进行抽样包括：(1)将随机变量转化为相互独立且服从标准正态分布的随机向量u，产生样本点uj,其中,j＝1,…,N；(2)求解每个样本点对应的垂直于单位重要方向eα的向量其中，<eα,uj〉表示向量eα和uj的点乘积。4.如权利要求1所述一种结构可靠性分析的两步插值线抽样方法，其特征在于在步骤3)中，所述两步插值法求解样本对应的交点及条件概率值包括以下步骤：(1)给定两个系数c1和c2，计算与eα平行的直线lj(c,eα)上的三个向量及相应的极限状态函数值其中c...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁修开，叶阿旭，刘洋，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建,35