【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于结构可靠性分析，具体涉及一种全局-局部优化的结构混合可靠性指标快速求解方法。
技术介绍
1、在工程结构中，对于结构可靠性的指标求解存在着获取不确定性参数相关数据困难，以及在可靠性评估方面存在样本数量小、可靠性数据缺乏的问题，而且工程中的结构功能函数的非线性程度较高，在求解可靠性指标时使用传统改进的一次二阶矩法容易存在迭代不收敛或陷入局部最小值的情况，且存在迭代算法繁琐冗余，计算量大的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决传统的一次二阶矩法求解方法存在使用局限性，且存在迭代不收敛，极易陷入局部最小值，迭代算法繁琐冗余，计算量大的技术问题。
2、本专利技术提供的一种全局-局部优化的结构混合可靠性指标快速求解方法，包括以下步骤：
3、s1：建立结构混合可靠性模型，确定截尾随机变量和非概率区间变量；
4、s2：对所述截尾随机变量和所述非概率区间变量，进行变量处理，具体为将所述截尾随机变量进行标准正态化，将所述非概率区间变量无量纲化转化到标准空间下；
5、s3：使用全局优化算法在全局范围内求解综合可靠性指标；
6、s4：在使用全局优化算法求解综合可靠性指标的基础上，加入局部算法进行综合可靠性指标的求解。
7、作为优选地，还包括步骤s5，针对全局-局部优化求解算法，通过工程实例进行算法正确性和全局性的分析验证。
8、作为优选地，所述s1中，所述结构混合可靠性模型同时存在所述截尾随
9、
10、公式一中：为第i个截尾随机变量，qj为第j个非概率变量。
11、作为优选地，所述s2中，使用计算综合可靠性指标来表示求解混合可靠性指标，并且将所述截尾随机变量与所述非概率区间变量进行变量处理以及空间转换。
12、作为优选地，所述s3中，所述全局优化算法为粒子群优化算法，所述粒子群优化算法是一种基于群体的优化方法，通过初始化一群随机的粒子，粒子群在解的空间中不断地搜索，迭代到最优解，即通过粒子的随机初始化、迭代更新和检查停止条件来搜索目标函数的最优解。
13、作为优选地，所述s4中，所述局部算法为内点法，所述内点法是基于牛顿迭代求解拉格朗日的hessian矩阵的迭代算法，在所述全局优化算法的基础上，加入所述局部算法进行综合可靠性指标的求解，得到全局范围下的综合可靠性指标的最小值。
14、作为优选地，所述s5中，所述工程实例具体为悬臂梁结构。
15、本专利技术相对于现有技术具有以下有益效果：
16、本专利技术所述的一种全局-局部优化的结构混合可靠性指标快速求解方法，通过建立结构混合可靠性模型，确定截尾随机变量和非概率区间变量，对进行所述截尾随机变量和非概率区间变量进行变量处理，具体为将所述截尾随机变量进行标准正态化，将所述非概率区间变量无量纲化转化到标准空间下；再使用全局优化算法在全局范围内求解综合可靠性指标，并加入局部算法进行综合可靠性指标的求解，并针对全局-局部优化求解算法，通过工程实例进行算法正确性和全局性的分析验证。
17、通过采用所述截尾概率变量和所述非概率区间变量描述不确定性信息，解决了工程中存在的不确定性数据获取困难、样本数量小和数据缺乏等技术问题；通过采用全局(粒子群优化算法)+局部(内点法)的快速求解算法，解决了实际工程中存在的结构功能函数的复杂程度较高，在求解可靠性指标时容易出现迭代不收敛或陷入局部最小值的的技术问题，同时采用工程实例进行验证分析，证明本专利技术所述的全局-局部优化的结构混合可靠性指标快速求解方法具有求解可靠性指标的全局最优，减少了求解时的迭代计算量，以及在数据样本不充足、结构功能函数复杂以及非线性程度高等情况可实现可靠性指标求解的有益效果。
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1.一种全局-局部优化的结构混合可靠性指标快速求解方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种全局-局部优化的结构混合可靠性指标快速求解方法，其特征在于，还包括步骤S5，针对全局-局部优化求解算法，通过工程实例进行算法正确性和全局性的分析验证。
3.根据权利要求1所述的一种全局-局部优化的结构混合可靠性指标快速求解方法，其特征在于，所述S1中，所述结构混合可靠性模型同时存在所述截尾随机变量与所述非概率区间变量，所述结构混合可靠性模型的极限状态方程表达式为：
4.根据权利要求1所述的一种全局-局部优化的结构混合可靠性指标快速求解方法，其特征在于，所述S2中，使用计算综合可靠性指标来表示求解混合可靠性指标，并且将所述截尾随机变量与所述非概率区间变量进行变量处理以及空间转换。
5.根据权利要求1所述的一种全局-局部优化的结构混合可靠性指标快速求解方法，其特征在于，所述S3中，所述全局优化算法为粒子群优化算法，所述粒子群优化算法是一种基于群体的优化方法，通过初始化一群随机的粒子，粒子群在解的空间中不断地搜索，迭代到最优解，
6.根据权利要求1所述的一种全局-局部优化的结构混合可靠性指标快速求解方法，其特征在于，所述S4中，所述局部算法为内点法，所述内点法是基于牛顿迭代求解拉格朗日的Hessian矩阵的迭代算法，在所述全局优化算法的基础上，加入所述局部算法进行综合可靠性指标的求解，得到全局范围下的综合可靠性指标的最小值。
7.根据权利要求2所述的一种全局-局部优化的结构混合可靠性指标快速求解方法，其特征在于，所述S5中，所述工程实例具体为悬臂梁结构。
...【技术特征摘要】
1.一种全局-局部优化的结构混合可靠性指标快速求解方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种全局-局部优化的结构混合可靠性指标快速求解方法，其特征在于，还包括步骤s5，针对全局-局部优化求解算法，通过工程实例进行算法正确性和全局性的分析验证。
3.根据权利要求1所述的一种全局-局部优化的结构混合可靠性指标快速求解方法，其特征在于，所述s1中，所述结构混合可靠性模型同时存在所述截尾随机变量与所述非概率区间变量，所述结构混合可靠性模型的极限状态方程表达式为：
4.根据权利要求1所述的一种全局-局部优化的结构混合可靠性指标快速求解方法，其特征在于，所述s2中，使用计算综合可靠性指标来表示求解混合可靠性指标，并且将所述截尾随机变量与所述非概率区间变量进行变量处理以及空间转换。
5.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：周凌，丁小君，李星奇，吴东林，贺晓书，郑新前，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：
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