基于Sobol拟蒙特卡洛和Box-Muller变换的结构可靠度灵敏度分析方法技术

本发明专利技术公开了一种基于Sobol拟蒙特卡洛和Box

【技术实现步骤摘要】
基于Sobol拟蒙特卡洛和Box
‑
Muller变换的结构可靠度灵敏度分析方法


[0001]本专利技术涉及结构或产品可靠性分析
，尤其是涉及采用重要抽样方法对结构可靠度灵敏度进行分析方面，具体涉及一种基于Sobol拟蒙特卡洛和Box
‑
Muller变换的拟蒙特卡罗轴正交重要抽样结构可靠度灵敏度分析方法。

技术介绍

[0002]土木工程、机械电子、航空航天等领域结构或产品可靠性设计和分析以评估结构的适用性、安全性、耐久性程度为目标，根据结构或产品模型能正常使用的极限状态定义功能函数，评估计算模型、制作工艺、加载等存在的不确定因素对结构或产品正常工作能力的影响。相比传统的确定性分析方法，有助于提高和改善结构或产品运营的安全性，特别是在此基础上的灵敏度分析，更有助于确认哪些是对结构或产品可靠性有重要影响的因素，进而加以改进。
[0003]重要抽样方法被广泛用于土木工程、机械电子、航空航天等领域结构或产品可靠度评估，但是对于表征正常工作能力或临界安全状态的功能函数，若非线性程度高、包含非正态分布随机变量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Sobol拟蒙特卡洛和Box
‑
Muller变换的结构可靠度灵敏度分析方法，其特征在于，所述分析方法包括以下步骤：S1、指定待分析领域中反映结构或产品正常工作能力或安全工作临界状态的功能函数g(x)，根据结构或产品实际运营的统计数据确定功能函数的随机变量x＝[x1,x2,
…
,x
K
]及其概率分布信息，其中K为随机变量个数，x1,x2,
…
,x
K
分别为第1、第2、
…
及第K个随机变量，其中，所述待分析领域包括土木工程、机械电子和航空航天；S2、将随机变量x等效到标准正态空间u＝[u1,u2,
…
,u
K
]，以一次二阶矩方法求得最可能失效点，其中，u1,u2,
…
,u
K
分别为第1、第2、
…
及第K个等效标准正态随机变量；S3、设置合适的样本数N，产生(0,1)范围内服从均匀分布的N行K
‑
1列伪随机Sobol序列矩阵，以Box
‑
Muller变换获得服从标准正态分布的样本，上述样本用于轴正交重要抽样；S4、找到通过各样本点沿极限状态曲面在最可能失效点处法线方向的极限状态曲面上的投影点，计算过投影点与最可能失效点极限状态曲面切平面平行的超平面到原点的距离b
i
,i＝1,
…
,N；S5、估算结构失效概率及其标准差S6、估算结构失效概率对各随机变量均值和标准差的灵敏度及其标准差。2.根据权利要求1所述的基于Sobol拟蒙特卡洛和Box
‑
Muller变换的结构可靠度灵敏度分析方法，其特征在于，所述步骤S5中的结构失效概率及其标准差通过距离b
i
,i＝1,
…
,N计算得到，计算表达式为：,N计算得到，计算表达式为：其中Φ
(0,1)
(
·...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵卫，江雄杰，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：