动力可靠度约束下基于概率测度变换-全局收敛移动渐近线法的结构优化设计EI北大核心CSCD

基于动力可靠度的结构优化是实现随机动力系统优化设计的重要途径。针对设计变量为系统中部分随机变量分布均值的情形,提出了一种基于动力可靠度的结构优化设计方法。在该方法中,通过概率密度演化理论实现了结构动力可靠度的高效分析。在此基础上,结合概率测度变换,可以在不增加任何确定性结构分析的前提下,实现动力可靠度对设计变量的灵敏度分析。进而,通过将上述概率密度演化-测度变换方法嵌入全局收敛移动渐近线法,实现了基于动力可靠度的结构优化设计问题的高效求解。数值算例的结果表明,所提方法可以显著降低结构分析次数,具有较高的效率与稳健性。     

基于概率密度演化理论的重庆市降雨概率结构研究

降雨作为市政工程和土木工程领域重要的灾害荷载之一,其概率结构对相应随机系统的分析有着至关重要的作用。然而,常用的概率模型往往不能很好地描述降雨的概率结构。为此,针对线性虚拟随机过程的广义密度演化方程及其形式解析解,导出了可直接用于随机静力系统分析的概率密度变换解,并发展了δ序列逼近算法。若将随机数据视为自映射系统,则上述方法可方便用于随机数据的概率结构分析。采用上述方法,该文分析了重庆市降雨的概率结构,获得了最大日降雨量概率密度函数的近似解,并由等间距的频数直方图和等频数直方图以及经验累积分布函数验证了近似解的准确性、可信性。遗憾的是,真实的概率密度函数复杂而不便于实用。因此,该文建议了一种描述复杂概率结构的线性组合模型,并通过试算法给出了最大日降雨量的实用概率模型,为后续的随机系统分析奠定基础。     

结构随机地震反应与可靠度的概率密度演化分析研究进展

结构随机动力反应与可靠度分析对保障工程结构在灾害性动力作用下的安全性至关重要。数十年来,国内外学者进行了大量的研究,取得了丰硕的成果,但在多自由度非线性系统随机动力反应与可靠度分析方面遇到了巨大的困难。概率密度演化理论提供了全新的处理方法。该文在评述已有研究方法的基础上,着重讨论了概率密度演化理论及其在结构随机地震反应与整体可靠性分析应用方面的新进展。     

基于概率密度演化理论的结构抗震可靠性分析

运用随机过程的正交展开方法,将地震动加速度过程表示为由10个左右的独立随机变量所调制的确定性函数的线性组合形式。结合概率密度演化方法和等价极值事件的基本思想,研究了非线性结构的抗震可靠度分析问题。以具有滞回特性的非线性结构为例,对某一多自由度的剪切型框架结构进行了抗震可靠性分析。结果表明：按照复杂失效准则计算的结构抗震可靠度较之结构各层抗震可靠度均低。这一研究为基于概率密度函数的、精细化的抗震可靠度计算提供了新的途径。     

基于概率密度演化法的隔震结构随机地震响应与可靠度分析EI北大核心CSCD

采用简化的两质点隔震结构模型研究随机地震激励下结构设计参数随机性对结构位移响应与可靠度的影响。隔震层和上部结构分别采用Bouc-Wen模型和刚度退化的Bouc-Wen模型来模拟,结合概率密度演化方法和基于极值分布的可靠度理论,求解不同场地条件、阻尼比、周期比与屈重比下隔震层与上部结构的层间位移响应信息与整体可靠度,并对设计参数进行优化。研究结果表明:概率密度演化方法能够有效评估隔震结构的抗震性能;通过对设计参数的适当取值,能使隔震层与上部结构位移响应均最小,从而提高隔震结构整体可靠度。     

不同抗震区结构承载力裕度的概率结构分析与比较

按现行规范设计的不同抗震区的结构安全性能和水平是否存在显著差异?为澄清这一问题,该文构造了一个能合理反映结构整体安全性能的承载力裕度参数,并通过承载力裕度概率密度函数的比较间接研究不同抗震区结构安全性能的差异.基于上述思路,在概率密度演化理论的框架下,由可靠度问题的不同求解方式出发,导出了承载力裕度的密度变换解及其δ序...     

基于购买行为下的饮料包装设计的精准量化与分析

目的建立饮料包装设计的量化方法体系从而为包装设计开拓精准量化的全新设计模式和参考依据。方法通过分析消费者对饮料包装设计的认知体验,加工反馈量化信息,对实际案例进行分析解构,从而获得既定方向与创意设计。结论在购买行为的驱使下,分析消费者受各要素影响形成对饮料包装设计的感性认知信息,是精准化设计理论下的一次完善,也是创造高品质包装设计的一种新方法。     

基于独立分量分析与希尔伯特-黄变换的轴承故障特征提取

滚动轴承早期故障信号具有能量小、频带分布宽等特征,易受到其它能量较大振源信号的干扰。传统的希尔伯特-黄变换（HHT）对信噪比大、多频率调制信号常因不能对其所包含的固有模式函数（IMF）实现准确分离和去除调制干扰分量而失效。本文提出了基于HHT和独立分量分析（ICA）的滚动轴承诊断新方法。该方法首先利用经验模式分解（EMD）将滚动轴承振动信号分解成若干平稳的本征模式函数IMF分量,通过提取若干包含主要信息的IMF分量,应用带通滤波器和Hilbert变换获取IMF分量的高频包络波形,再应用ICA分离包络波形并进行频谱分析,进而判断滚动轴承的运行状况。仿真和试验分析结果验证了本方法的可行性。     

基于二维连续小波变换与数据融合技术的逆有限元法-伪激励法结构损伤识别方法

在逆有限元法(iFEM)与伪激励法(PE)相结合的损伤识别方法框架下,通过引入二维连续小波变换与数据融合技术,增强了iFEM-PE方法的抗噪能力及工程适用性。通过算例分析可知,iFEM能够借助有限应变测量数据实时准确地重构结构位移,进而使PE方法摆脱了对在线位移测量的依赖。另一方面,PE法对结构损伤具有高敏感性,适用于损伤的精确定位与定量。针对iFEM-PE方法对噪声的敏感性,二维连续小波变换可以在时频域实现信号联合分析,加强损伤特征并抑制噪音。另一方面,数据融合技术通过对不同工况下损伤识别结果的综合处理,有效提升了损伤识别的适用性与稳定性。结果显示,以上方法在噪音影响下可对复合材料结构的分层损伤进行精确定位。      

基于模型结构振动台试验的概率密度演化方法验证

以广义概率密度演化方程为核心的概率密度演化方法可应用于一般随机动力系统的反应分析与可靠度评价。该文基于随机地震动作用下模型结构振动台试验实测数据,将试验模型典型动力响应的样本集合直接统计结果与概率密度演化分析结果进行对比,以从试验角度验证概率密度演化方法的正确性。研究结果表明,概率密度演化分析结果,无论从均值与标准差过程,还是典型时刻的概率分布上,均分别与样本统计结果吻合良好,从而证明了概率密度演化方法在随机动力系统分析中的精确性与可靠性。     

包含突变过程的结构时变可靠度的概率密度演化方法及其应用

结构的局部破坏或加固均会引起性能突变,导致结构功能函数严重不连续,从而增加可靠度分析的难度。为此,该文拟在概率密度演化理论的框架内建立突变结构的时变可靠度分析方法。首先,引入Heaviside函数建立了突变结构时变功能函数的统一表达式;其次,基于此表达式推导了突变结构承载力裕量的广义密度演化方程,本质上该方程为包含无穷系数的分段偏微分方程,数值求解困难;再次,针对该方程的形式解析解引入Dirac#x003b4;序列算法,为承载力裕量概率密度函数的获取提供了可行的方法;然后,给出了突变结构时变可靠度分析的一维积分公式,建立了包含突变过程的时变可靠度分析的概率密度演化方法;最后,将其应用于改造加固结构的时变可靠度分析,并以一个简单的悬臂梁破坏-加固算例验证了建议算法的可行性,且通过与MonteCarlo法的对比验证了建议方法的高效性和准确性。