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相关结构可靠性分析中Rackwitz-Fiessler方法的改进。 (英语) 兹伯利07205478

摘要:Rackwitz-Fiessler(RF)方法是一种基于等效正态条件将原始非正态变量转换为等效正态变量来解决不相关非正态可靠性问题的有效方法。然而,当涉及相关可靠性问题时,这种传统的RF方法往往被放弃,因为等效正态条件的逐点实现特性使得RF方法很难清楚地描述转换变量的相关性。为此,从等概率变换和copula理论的角度对传统的RF方法进行了改进。首先,从几何角度将RF方法从原始空间到标准法向空间的正变换过程解释为等概率变换。这一观点使我们能够合理地描述与纳塔夫变换(Nataf)中相同的变换变量的随机相关性。因此,提出了一种相应的增强RF(EnRF)方法来处理由皮尔逊线性相关描述的相关可靠性问题。进一步,根据copula不变定理和严格递增的等概率变换,揭示了RF方法的隐式高斯copula假设。同时,基于Spearman和Kendall关联等仅关联秩相关,引入了两种改进的RF(IRF)方法,以克服Pearson关联在EnRF中的潜在缺陷。随后,以NATAF为参考,在Hasofer-Lind可靠性算法中讨论了上述三种射频方法的计算成本和效率。最后,通过四个结构可靠性示例验证了新提出的RF方法的有效性和优势。

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