基于元模型的多元输出仿真模型校准方法研究

为解决具有多元不同类型输出的仿真模型校准问题,提出一种基于优化和元模型的仿真模型校准方法.首先提出一种基于双层嵌套拉丁超立方抽样（LHS）的不确定性参数传播方法,获得系统同时含有认知和固有不确定性时的输出;其次,给出一种基于数据特征的仿真输出一致性度量方法,实现仿真多元异类输出的一致性度量;进而,利用随机Kriging模型拟合认知不确定性抽样样本与仿真输出一致性度量结果的元模型,并在该元模型上通过遗传算法实现校准过程.最后,通过实例验证了本文所提方法的有效性.      

结构非概率-模糊混合可靠性分析方法

研究了非概率不确定性量和模糊变量共存时的结构可靠性问题.以结构极限状态函数和模糊变量隶属函数为条件,基于可能性理论导出了结构的模糊失效域和模糊安全域及其隶属函数,将原混合可靠性问题转化为模糊失效准则下的非概率可靠性问题;在结构非概率可靠性模型的基础上,建立了模糊失效准则下的结构非概率可靠性指标;提出了一般性的非概率不确定性量和模糊变量共存时的结构可靠性分析方法,该方法能同时考虑非概率不确定性波动和模糊变量的可能性分布,更合理地评价结构可靠性.     

同时存在两类不确定性量的最轻结构设计方法

提出了在概率和非概率两类不确定性量同时存在条件下的最轻结构设计方法,描述了两种可行鲁棒性实现策略,讨论了其优缺点．所提方法应用于一个桁架结构的最轻设计,视材料弹性模量、杆元截面积为概率型变量,载荷为非概率型变量．计算结果表明,随着不确定性量波动变化程度的增加,结构质量亦增加,增加的材料是用于提高结构物抵抗不确定性参数波动变化的能力的．     

二态失效的结构模糊随机可靠性统一模型

以模糊随机理论为出发点,以模糊随机变量为基本变量,在经典的二态失效准则假设下,运用F集理论、可能性理论和概率理论,由基本变量的模糊随机分布推导了一种定义在概率空间上的、与原二态失效准则等价的模糊失效准则.进而基于模糊事件的概率测度,提出了一种可灵活统一考虑随机性和模糊性混合/耦合的结构可靠性模型,并论证了新模型与传统的概率可靠性模型和模糊能度可靠性模型的统一性.新模型能为单纯的随机变量、模糊变量、模糊随机变量或它们混合作用下的复杂不确定性影响的结构可靠性问题提供统一的分析方法和度量指标,算例分析显示了所提模型的合理性和必要性.     

汽车悬置系统固有特性的混合不确定性传播与可靠性分析

工程实际中,汽车动力总成悬置系统(Powertrain mounting systems,PMS)可能存在如下的混合不确定性情形:一部分参数因样本信息充足可视为随机变量,另一部分参数因存在模糊特性而视为模糊变量.引入随机与模糊混合不确定性模型描述PMS同时具有随机和模糊变量的不确定情形,提出了一种PMS混合不确定性传播...     

基于重要抽样法的模糊可靠性数字仿真

文章利用重要抽样法,通过对模糊变量的当量随机变量的抽样,用数字仿真的方法估计零件的可靠性.在把模糊变量转化成当量随机变量后,根据当量随机变量的信息利用遗传算法计算设计点,并构造重要抽样密度函数,然后通过对当量随机变量重新抽样来计算零件的失效概率.用算例比较了重要抽样法和蒙特卡罗法的计算结果,验证了用重要抽样法对模糊变量进行抽样的可行性和效率.     

考虑概率参数相关性的电动车悬置系统分析

针对电动车动力总成悬置系统(PMS)参数同时存在不确定性和相关性的复杂情形,本文开展了考虑概率参数相关性的电动车悬置系统固有特性分析研究.首先,分别采用相关系数矩阵和概率不确定变量描述PMS参数的相关性和不确定性;然后,基于蒙特卡洛抽样提出了一种求解概率参数相关情形下PMS固有特性统计矩的蒙特卡洛法(MCM);接着,基...     

基于降维算法的结构混合可靠性分析方法

针对工程实际中同时带有模糊变量与随机变量的结构混合不确定性问题,提出1种基于降维算法的混合不确定性变量的可靠性分析模型。首先,利用模糊数学中的λ-截集概念,将模糊变量转变为水平截集下相应的区间变量,再借助于降维算法,将含有n个随机变量的结构功能函数Z展开为n个一维随机变量函数;将所得到的降维表达式进行泰勒展开,得到结构功能函数的上、下界表达式;运用变量转换方法将其中的随机变量转换为均值为0,方差为0.5的正态分布变量,并结合二项式展开定理、Gauss-Hermite积分方法与变量转换方法计算出结构功能函数上下界的统计矩;将所得的矩信息应用到Edgeworth级数展开式中,计算得到对应于λ-截集的失效概率区间,从而获得失效概率的隶属度函数。研究结果表明:本文提出的方法不仅计算精度高,而且计算量小。     

流体-结构相互作用中气动发散边界的区间分析方法

研究流体-结构相互作用问题中存在不确定性参数时的气动发散问题.使用区间变量描述不确定性参数,结合区间扩张理论和Taylor级数展开,提出了确定发散马赫数区间的非概率区间分析方法.该方法只需要知道不确定参数所在范围的界限,而不需要其他概率信息.以平板发散问题为例,将区间分析方法与概率方法的结果进行了比较,由非概率区间分析方法得到的发散马赫数区间比概率方法得到的要宽,由此可给出更为安全的设计信息,这表明区间分析方法是可行并有效的.     

电动车动力总成悬置系统的全局灵敏度分析

针对电动汽车动力总成悬置系统（Powertrain Mounting System，PMS）参数同时存在不确定性和相关性的情形，开展考虑不确定参数相关性的电动汽车PMS固有特性的全局灵敏度分析研究. 采用含相关性的概率变量描述系统的不确定参数，基于方差分解推导考虑概率变量相关性的一阶和总体全局灵敏度公式；基于蒙特卡洛法（Monte Carlo Method，MCM）提出一种求解全局灵敏度指数的方法；推导当概率变量服从正态分布时的全局灵敏度公式，给出采用MCM计算全局灵敏度指数所需样本集的构造方法；以某电动汽车PMS算例验证方法的有效性. 分析结果表明，相关性会影响系统固有频率和解耦率响应对不确定参数的敏感性，考虑不确定参数的相关性可获得更加合理的灵敏度分析结果.