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基于自适应可靠性重要性抽样的扩展域粒子群算法在可靠性工程中的单模失效问题中的应用。 (英语) Zbl 1481.90311号

摘要:具有高度非线性、非正态和非依赖性的机械结构的失效是隐函数和小概率事件。这通常导致梯度算法场景的计算效率和精度较低,难以计算大型复杂结构和柔性系统的模型。为了处理上述约束,将可靠性数值模拟与粒子群优化(PSO)算法相结合,提出了一种高效、准确的可靠性数值方法——基于自适应可靠性指标重要性抽样的扩展域PSO(ARIIS-EDPSO)。将ARIIS-EDPSO中的可靠性指标和极限状态方程作为目标函数和约束函数。采用Nataf变换完成从原始变量空间到独立标准正态空间的转换过程,只需要边缘概率密度函数和随机变量之间的相关系数。为了验证提出的ARIIS-EDPSO的有效性,进行了五个案例的实验研究。结果表明,用ARIIS-EDPSO方法得到的约束冲突函数比用其他方法得到的要小,并且可以保证其收敛性。此外,ARIIS-EDPSO的精度优于其他非线性可靠性计算方法。此外,ARIIS-EDPSO可以准确预测失效概率。该方法在求解约束可靠性工程问题时具有良好的全局搜索能力、高效性和高精度。

MSC公司:

90 C59 数学规划中的近似方法和启发式
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全文: 内政部

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