基于核密度估计的自适应重要抽样可靠性灵敏度分析

将求解结构失效概率的核密度自适应重要抽样方法推广到可靠性灵敏度的求解上.它首先利用马尔可夫链快速模拟失效域中的样本,然后采用核密度估计得到样本的密度函数,将之作为重要抽样密度函数.该密度函数将随着马尔可夫模拟样本的增加而趋于最优化的密度函数.将该方法运用到结构可靠性灵敏度的分析求解上,给出了可靠性灵敏度估计值及估计值方差和变异系数的计算公式.所提灵敏度分析方法将具有极高的抽样效率,不依赖于设计点值,且可处理多模式的系统结构问题,具有广泛的应用范围,最后给出的算例亦说明了文中所提方法比直接Monte Carlo方法具有更高的精度和效率.     

并联系统可靠性分析的马尔可夫链线抽样方法

为了使并联系统失效概率估计值的方差大大减小, 依据并联系统重要方向的定义和单 模式线抽样方法的基本原理,建立了适用于并联系统可靠性分析的马尔可夫链线抽样方法,给 出了并联系统马尔可夫链线抽样方法失效概率估算的具体实现步骤.所提方法采用马尔可夫 链模拟系统失效域的条件样本来获取重要方向,并同时利用这些条件样本进行线抽样分析 估计并联系统的失效概率.由于所提方法将重要方向的求解与线抽样估计失效概率所需的 样本合二为一,充分利用了马尔可夫链条件样本所提供的分布信息,因而计算效率得到明显提 高,尤其针对小失效概率问题.文中算例对所提方法进行了验证,结果表明所提方法是合理可行的.     

马尔可夫决策的计算机模拟

本文论述了马尔可夫决策的解析法只能处理一些简单或特殊问题的决策。提出了马尔可夫决策的计算机模拟的方法,并进行了模拟结果的精度分析。     

串联结构模糊可靠性灵敏度分析的自适应重要抽样法

针对失效边界模糊的串联结构系统,提出了一种模糊可靠性灵敏度分析的自适应重要抽样法.首先采用模拟退火的优化算法,来寻找串联结构各模糊失效模式的最可能失效点,并以各最可能失效点为抽样中心建立相应的子重要抽样函数,由予重要抽样函数建立混合重要抽样函数.然后依据混合重要抽样函数抽取的样本,对串联结构的模糊可靠性灵敏度作估计,推导了估计值的均值、方差和变异系数,并通过变异系数来控制算法的收敛.算例显示所提的基于模拟退火的自适应混合重要抽样法在模糊可靠性灵敏度分析上明显优越于蒙特卡洛法.     

基于环形抽样代理模型的结构可靠性分析方法

该文提出一种基于高效代理模型—Kriging模型的可靠性分析方法,通过欧式距离构造抽样区域,用于确定代理模型更新过程中样本点的选取范围,保证代理模型在更新过程中只对失效概率贡献大的区域选取样本点.算例分析表明该方法具有较高的精度和效率,不仅适用于性能函数为隐式的结构可靠性分析,而且通过改变环形抽样区域的带宽,同样适用于...     

基于马尔可夫链的人工蜂群算法

分析了人工蜂群算法及部分国内外学者提出的改进算法,针对局部搜索能力差和容易陷入局部最优解的缺点,根据马尔可夫链预测已知解空间的发展趋势,提出了一种基于马尔可夫链的改进人工蜂群算法（MABC）,通过伪代码给出了算法的运行过程,从收敛性能和算法复杂度2个方面分析了人工蜂群算法、一种典型的改进算法和MABC算法的性能.最后以10个典型函数为测试用例,从结果精度、收敛速度、分割参数和运行时间4个方面进行验证,实验结果表明,MABC算法在求解精度和收敛速度上高于ABC算法,但运行时间略长,验证了理论分析的结果.     

基于马尔可夫过程的高压断路器电子元件可靠性分析

目的通过对真空断路器的电子元件可靠性研究，提出一种判断高压电器可靠性的方法，为评价和提高高压断路器的可靠性设计提供有效的途径，为设计更高水平的高压电器提供理论支持．方法根据时间变量的现在状态及其变化趋势利用马尔可夫过程，预测在未来某一特定期间内可能出现的状态．结果对元件或系统达到平稳工作状态所需的时间以及平稳工作状态的概率大小进行计算；依据元件达到平稳工作状态所需的时间来确定对元件进行可靠性筛选试验的时间，并通过实际应用加以验证．结论为高压电器运行可靠性的决策提供依据，在选择断路器电子元件时应综合考虑元件的故障率及维修率的大小，对于拓宽高压电器可靠性设计研究具有一定的借鉴意义．     

模糊结构的能度可靠性灵敏度分析方法

基于可能性理论和模糊区间分析理论,文章提出了模糊结构的能度可靠性灵敏度分析方法.针对极限状态函数为线性且模糊变量可能性分布均为正态型或线性型的结构,推导了能度可靠性灵敏度的解析解.在特殊情况能度可靠性灵敏度解析解法的基础上,结合函数线性化理论和线性型可能性分布函数近似等价正态化方法,提出了求解一般情况下模糊结构能度可靠性灵敏度的近似解析方法.基于求解模糊失效可能度的数值解法,运用差分理论,提出2种求解模糊能度可靠性灵敏度的数值解法.文中算例对所建立的方法进行了对比分析,结果表明所提方法是计算模糊结构能度可靠性灵敏度的可行方法.     

基于灰色马尔可夫链的径流序列模式挖掘

河川径流受气候、地貌、土壤、植被等自然条件以及人类活动的耦合作用,其演变过程既表现出灰色禀性,同时也有强烈的随机性．探讨了径流序列模式挖掘的灰色系统方法,提出了综合考虑径流序列趋势变化与随机变化的灰色马尔可夫预测方法,并用于年径流序列预测．通过黄河上游贵德站年径流序列资料验证,该方法比GM（1,1）有更高的精度,满足规范要求,计算方法可行．结果可为黄河上游防洪抗旱、区域水资源管理、水利水电工程规划提供科学的依据．     

判断股市走势的马尔可夫链模糊预测模型

用马尔可夫链来预测股市走势虽具有较好的精确性，但初始条件的微小改变可能导致完全不同的预测结果，因此也存在局限性。通过引入马尔可夫链预测法模糊模型来克服马尔可夫链预测法的局限性。在此基础上，对上证综合指数进行预测，并进行了实证分析，得出了较马尔可夫链预测法更为准确之结论。     

失效概率计算的截断重要抽样法

在结构可靠性分析中,传统的重要抽样法通过将抽样中心移到设计点处,从而提高了抽样效率。在传统的重要抽样方法基础上,通过引入截断的重要抽样函数,提出了失效概率计算的截断重要抽样法。与传统的重要抽样法相比,所提方法将重要抽样的区域控制在以均值点为球心的超球之外,从而进一步提高了抽样效率。推导了截断重要抽样方法的失效概率估计值的方差和变异系数计算公式。算例结果表明:在相同的抽样次数下,截断重要抽样法比传统的重要抽样法具有更小的失效概率估计值变异系数,而在相同的计算精度下,截断重要抽样法所需的样本数更小,这说明截断重要抽样法比传统重要抽样法具有更高的效率。     

高维小失效概率可靠性分析的序列重要抽样法

针对工程实际中大量存在的高维小失效概率问题,提出了基于子集模拟的序列重要抽样法。该方法首先利用子集模拟的基本思路,通过引入合理的中间失效事件将概率空间划分为一系列的子集,然后再依据重要抽样法的思想,逐步构造序列重要抽样函数来求得失效概率的估计。文中给出了序列重要抽样法求解高维小失效概率的基本步骤,并用算例验证了所提方法的效率和可行性。数值算例和工程算例的结果均表明,基于子集模拟的序列重要抽样法不依赖于极限状态方程的形式,且适用于非正态分布随机变量,其可靠性分析结果有很高的计算精度。     

面向微观交通仿真实验的模型参数敏感性分析方法

为提升微观交通仿真模型标定工作的科学性,对当前微观交通仿真模型标定流程进行梳理,指出微观交通仿真模型标定工作中的敏感性方法应用及定位存在误区。基于微观仿真实验特性及方差分析理论,研究重新构建面向微观交通仿真实验的敏感性分析方法,并界定敏感性分析在仿真模型标定流程中的作用为科学选取校核指标。针对常见信号交叉口进行模型参数敏感性分析,发现选用延误指标作为信号交叉口微观仿真模型标定校核指标才能使得仿真模型标定结果最为有效。     

腐蚀管道剩余寿命及参数灵敏度分析

考虑腐蚀速率的影响,改进了计算腐蚀管道失效压力方程,建立了管道腐蚀剩余寿命预测的概率模型,采用重要抽样法对其进行模拟,并通过目标可靠度指标确定管道的剩余寿命,提出了一种新的管道腐蚀寿命预测方法,并对管道的各项参数进行灵敏度分析,讨论了这些参数变化对管道失效概率的影响,得出径向腐蚀速率为缺陷管道失效的主要因素.     

基于多元线性回归的PBGA可靠性灵敏度分析

基于全局灵敏度分析方法,研究了塑封球栅阵列(PBGA)的热机械疲劳可靠性,得出对PBGA热机械疲勇寿命影响较大的设计参数.利用正交试验法,建立BT基板弹性模量、PCB弹性模量和焊球半径不同水平组合下的PBAG有限元模型,并对其进行热应力分析,利用修正后的Coffin-Manson方程对其进行寿命预测.基于多元线性回归法,建立PBGA寿命与关键设计参数的函数关系,并对该方程的预测效果进行验证.结果表明预测结果可信.     

微观交通仿真模型校正中的参数敏感性分析

为研究交通微观仿真模型中各参数的变动对模拟结果的影响程度,基于敏感度理论,通过对敏感度系数定义,使微观交通仿真模型参数的敏感性具有可比性,并结合各参数敏感度测试散点图对单一交叉口各方向平均行程时间进行敏感性定性分析,最终确定安全距离附加部分、平均停车间距、安全距离折减系数、仿真步长、最大前视距离、安全距离倍数部分等参数为影响行程时间的敏感参数。       

基于参数自适应的准同步采样法

由准同步等间隔采样法的误差分析,给出一种采样次数与采样间隔自动调整的参数自适应方法,使之只进行2次迭代即可达到较高的精度,不仅相对误差大为减小,而且运算次数也相对减少,并进行了数据仿真。     

钢闸门主梁可靠度敏感性分析

介绍了自适应重要抽样方法的基本原理,定义了均值敏感性因子和标准差敏感性因子.最后采用算例验证了自适应重要抽样方法分析钢闸门系统可靠度敏感性的有效性.由分析可得以下结论,当不考虑抗力间的相关性时,荷载、受剪破坏抗力和弯剪复合破坏抗力的敏感性因子最大.当考虑抗力间的相关性后,受弯破坏抗力、受剪破坏抗力、弯剪复合破坏抗力的敏感性因子都随抗力间相关系数的增大而明显增大,但是抗力间的相关性对上下翼缘厚度、面板厚度和腹板厚度的敏感性因子基本没有影响.抗力间相关性越高,3种失效模式抗力的敏感性因子间的差别越小.变量的均值敏感性因子和标准差敏感性因子是高度相关的,都可以用来识别最敏感的随机变量.     

劲性支撑穹顶结构局部断索（杆）分析

劲性支撑穹顶结构是一种新型的索结构,断索（杆）分析对结构破坏机理和倒塌性能研究有十分重要的意义。运用瞬态动力学的Newmark时间积分法对单根索（杆）断裂后结构的力学性能进行分析,提出了响应变化率和动力响应系数,运用其评价各类索（杆）破断对结构的影响程度。根据局部断索（杆）是否引起其他索杆的强度破坏和过大位移将杆件分为全局敏感性构件、局部敏感性构件和不敏感性构件。提出了一种杆件重要性系数,表征杆件的重要性并对其重要性排序。研究表明：内外环杆、外斜杆和外撑杆破断结构发生连续倒塌,其为全局敏感性构件;外脊索、中脊索、内脊索、中斜杆、内斜杆和内撑杆破断对其附近的构件影响较大,为局部敏感性构件;外环杆的杆件重要性排在首位,内脊索排在末位。