卢埃林莫尔斯；谢里夫·科代伊，萨拉；M.H.阿利亚巴迪。 一种用于高阶灵敏度结构可靠性分析的高保真度边界元方法。 （英语） Zbl 1464.74300号 工程分析。已绑定。元素。 104, 183-196 (2019). 摘要：提出了一种用于结构可靠性分析的新型高保真度建模方法，该方法使用边界元法（BEM）和隐式微分法（IDM）。可靠性分析采用蒙特卡罗模拟（MCS）和一阶可靠性方法（FORM）等方法进行。为了使用二阶可靠性方法（SORM）进行可靠性分析，首次推导了弹性静力边界元法方程对几个几何变量变化的高阶灵敏度，对于非线性极限状态函数的问题，FORM的一种更精确的替代方法。利用元建模技术，还首次导出了涉及IDM的多精度公式克里金使用多保真度建模可以创建与高保真度模型具有类似精度的模型，但计算成本与低保真度建模相似。通过将IDM的准确性与多保真度建模的效率相结合，所提出的方法在用于结构可靠性分析时具有非常有效的能力。通过已知解析解的数值例子验证了IDM。此外，还研究了具有工字形截面和带有大量变量的三角形支架的两个数值例子。结果表明，所采用的多保真模型在CPU时间方面比高保真模型快6000倍，同时提供的故障概率比低保真模型高2225倍。总的来说，当应用于涉及大量随机变量和高度不确定性的复杂问题时，所提出的IDM/多保真度建模方法的使用显著提高了上述可靠性分析技术的效率和准确性。 引用于三文件 MSC公司： 74S15型 边界元法在固体力学问题中的应用 65号38 偏微分方程边值问题的边界元方法 74S10型 有限体积法在固体力学问题中的应用 关键词：结构可靠性分析；多保真度建模；克里金；敏感性分析；边界元法；隐式微分法 软件：鲮鱼 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{L.Morse}等人，《工程分析》。已绑定。元素。104、183-196（2019年；Zbl 1464.74300） 全文： 内政部 链接 参考文献： [1] 苏，C。；赵，S。；Ma，H.，用随机样条虚拟边界元法进行平面弹性问题的可靠性分析，Eng-Anal Bound Elem，36，2，118-124（2012）·Zbl 1245.74003号 [2] X.Du，概率工程设计，2005，http://web.mst.edu/dux/repository/me360/me360_presentation.html；X.Du，概率工程设计，2005，http://web.mst.edu/dux/repository/me360/me360_presentation.html [3] Haldar，A。；Mahadevan，S.，《工程设计中的概率、可靠性和统计方法》（1999），John Wiley and Sons [4] Melchers，R.，《结构可靠性分析和预测》（1999），John Wiley and Sons [5] 黄，X。；Aliabadi，M.H.，《结构可靠性的边界元法》，Key Eng Mater，627，453-456（2015） [6] 莫尔斯，L。；谢里夫·科戴伊，Z。；Aliabadi，M.H.，用边界元法进行基于多精度模型的结构可靠性分析，J多尺度模型，8，3（2017） [7] Leonel，医学博士。；Venturini，W.S.，《使用边界元法和可靠性算法的概率疲劳裂纹扩展》，《WIT建模与仿真汇刊》，3-14（2011） [8] 黄，X。；Aliabadi，M.H.，《边界元法概率断裂力学》，《国际分形杂志》，171，1，51-64（2011）·兹比尔1283.74061 [9] Leonel，E.D。；Chateauneuf，A。；Venturini，W.S.，《使用边界元模型的概率裂纹扩展分析：在线弹性断裂和疲劳问题中的应用》，《工程分析约束元素》，36，6，944-959（2012）·Zbl 1351.74117号 [10] Oliveira，H.L。；Chateauneuf，A。；Leonel，E.D.，基于边界元法的混凝土蠕变概率力学建模，Adv Struct Eng，22，2，337-348（2018） [11] 苏，C。；Xu，J.，用随机样条虚拟边界元法对reissner板弯曲问题进行可靠性分析，Eng-Ana Bound Elem，51，37-43（2015）·Zbl 1403.74232号 [12] Oliveira，H.L。；Chateauneuf，A。；Leonel，E.D.，用于拓扑优化中涉及几何变量的决策问题的边界元方法，Eng-Ana-Bound Elem，85，116-126（2017）·Zbl 1403.74206号 [13] 黄，X.，边界元法概率断裂力学（2010），论文 [14] Won Kim，D。；Man Kwak，B.，使用边界元法对二维弹性问题进行基于可靠性的形状优化，计算结构，60，5，743-750（1995）·Zbl 0919.73096号 [15] 约特·J。；哈夫特卡，R.T。；Adelman，H.M.，《有限差分法灵敏度分析中步长的选择》，报告（1985年），美国国家航空航天局 [16] Aliabadi，M.H.，《边界元法：在固体和结构中的应用》，2（2002），John Wiley and Sons·Zbl 0994.74003号 [17] Yu，L。；Das，P.K。；Zheng，Y.，船舶结构疲劳可靠性的响应面方法，《船舶海上结构》，4，3，253-259（2009） [18] Gaspar，B。；Bucher，C。；Guedes Soares，C.，使用自适应响应面方法进行单轴压缩下板件的可靠性分析，《海上结构船舶》，10，2，145-161（2014） [19] Hassanien，S。；凯纳特，M。；Adeeb，S。；Langer，D.，《替代模型在凹痕管道可靠性分析中的应用》，第11届国际管道会议论文集（2016年） [21] 苏·G。；彭，L。；Hu，L.，复杂工程结构可靠性分析的基于高斯过程的动态替代模型，结构安全，68，97-109（2017） [22] 孙，Z。；Wang，J。；李，R。；Tong，C.，Lif:一种新的基于kriging的学习函数及其在结构可靠性分析中的应用，Reliab Eng Syst Saf，157，152-165（2017） [23] Papadrakakis，M。；帕帕佐普洛斯，V。；Lagaros，N.D.，使用神经网络和蒙特卡罗模拟的弹塑性结构的结构可靠性分析，Comput Methods Appl Mech Eng，136，1-2145-163（1996）·Zbl 0893.73079号 [24] Papadrakakis，M。；Lagaros，N.D.，使用神经网络和蒙特卡罗模拟的基于可靠性的结构优化，计算方法应用机械工程，191，32，3491-3507（2002）·Zbl 1101.74377号 [25] T.Simpson，V.Toropov，V.Balabanov，F.Viana，多学科设计优化中计算机实验的设计和分析：对我们已经走了多远的回顾（2008）。10.2514/6.2008-5802; T.Simpson，V.Toropov，V.Balabanov，F.Viana，《多学科设计优化中计算机实验的设计与分析：我们已经走了多远的回顾》（2008）。10.2514/6.2008-5802 [26] Bhosekar，A。；Ierepatritou，M.，《基于替代物的建模、可行性分析和优化进展：综述》，《计算化学工程》，108，250-267（2018） [29] 基恩，A.J。；Sóbester，A。；Forrester，A.I.J.，通过代理建模实现多精度优化，Proc R Soc A:数学物理与工程科学，463，2088，3251-3269（2007）·Zbl 1142.90489号 [30] 佩迪卡里斯，P。；文丘里，D。；Royset，J.O。；Karniadakis，G.E.，通过递归co-Kriging和Gaussian-Markov随机场的多精度建模，《Proc Math Phys Eng Sci》，471217920150018（2015） [31] Rackwitz，R。；Fiessler，B.，组合随机荷载序列下的结构可靠性，计算结构，9，5，484-494（1978）·Zbl 0402.73071号 [32] Breitung，K.，《多项式积分的渐近逼近》，J Eng Mech，110，3，357-366（1984）·Zbl 0571.73100号 [33] Rackwitz，R.，《可靠性分析——综述和一些观点》，Struct-Saf，23，4，365-395（2001） [34] F.Viana，《关于拉丁超立方体设计你想知道但又不敢问的事情》，载于：《第十届结构和多学科优化世界大会论文集》。；F.Viana，《关于拉丁超立方体设计你想知道但又不敢问的事情》，载于：《第十届结构和多学科优化世界大会论文集》。 [35] Simpson，T.，多学科设计或Aerospike喷嘴中响应面和kriging模型的比较，报告（1998年），科学与工程计算机应用研究所 [36] S.N.Lophaven、H.B.Nielsen、J.Sondergaard、Dace:matlab Kriging工具箱，2011年，http://www2.imm.dtu.dk/projects/dace/; S.N.Lophaven、H.B.Nielsen、J.Sondergaard、Dace:matlab Kriging工具箱，2011年，http://www2.imm.dtu.dk/projects/dace/ [37] 马丁·J·D。；Simpson，T.W.，《使用克里格模型近似确定性计算机模型》，AIAA J，43，4，853-863（2005） [38] Benham，P.P。；克劳福德，R.J。；Armstrong，C.G.，《工程材料力学》（1996），普伦蒂斯·霍尔 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。