基于kriging模型的結(jié)構(gòu)可靠性分析及壽命估算-畢業(yè)答辯ppt

1、基于kriging模型的結(jié)構(gòu)可靠性分析及壽命估算,1,論文框架,1 前言2 可靠性分析理論和方法3 算例分析4 結(jié)論,2,前言,課題研究目的： 了解kriging法的基本原理，會使用kriging法解決一些已知結(jié)構(gòu)功能函數(shù)的簡單結(jié)構(gòu)的可靠性問題。,3,可靠性分析理論和方法,1 kriging模型的基本原理 kriging是由一個參數(shù)模型和一個非參數(shù)隨機(jī)過程聯(lián)合構(gòu)成的。 y? (x) = F （ x) +

2、z(x) F （ x)線性組合的多項式，選擇常數(shù)模型：regpoly 0 z(x)為非參數(shù)部分，是隨機(jī)分布過程，選擇相關(guān)函數(shù) gauss函數(shù) y? (x)為kriging模型擬合出來的函數(shù),4,2 Kriging 模型優(yōu)點(diǎn) kriging模型是一個插值模型，通過已知信息預(yù)測未知信息。相比于其它傳統(tǒng)的插值技術(shù),kriging模型有兩方面的優(yōu)點(diǎn)： （1）kriging模型只

3、使用估計點(diǎn)附近的某些信息,而不是所有的信息對未知信息進(jìn)行模擬。 （2）kriging模型可以分析己知信息的趨勢、動態(tài)。,5,3 dace工具箱（1 ）Dacefit函數(shù) Dacefit函數(shù)根據(jù)已有的試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)來建立Kriging模型，它的調(diào)用格式有： [dmodel, perf] = dacefit(S, Y, regr, corr, theta0, lob, upb)（2 ）predictor函數(shù)

4、 Predictor函數(shù)根據(jù)kriging模型計算待測點(diǎn)的響應(yīng)，它的調(diào)用格式為： y = predictor ( x , dmodel),6,一次二階矩法,一次二階矩法(FOSM)是可靠度計算中最為常用的一種方法,其基本思想就是將非線性化的功能函數(shù)通過泰勒展開式進(jìn)行線性化，取泰勒展開式的一次項和隨機(jī)變量的前兩階矩，進(jìn)而近似得到功能函數(shù)的可靠性指標(biāo)。 β=μ／σ,7,算例分析,,8,對載荷q，慣性矩I,彈性模量E進(jìn)行5000

5、次的隨機(jī)抽樣，統(tǒng)計算出他們的均值和方差，見表 如下載荷均值方差產(chǎn)生的程序：q=（20-10）rand(5000,1)+10 ，u=mean(q)， a=std(q),9,響應(yīng)量的預(yù)測,load lol theta = [10 10 10]; lob = [0.1 0.1 0.1]; upb = [20 20 20]; [dmodel, perf] = ... dacefit(s, z, @regpoly0, @cor

6、rgauss, theta, lob, upb); q= gridsamp([6.36;23.64],30); q=q(randperm(30)); e= gridsamp([3.31;4.69], 30); e=e(randperm(30)); i= gridsamp([5.24;10.76], 30); i=i(randperm(30)); u=[q,e,i]; [y ] = pred

7、ictor(u, dmodel),10,計算可靠性指標(biāo)β,預(yù)測值y的均值:a=mean(y) u=0.0671預(yù)測值y的標(biāo)準(zhǔn)差：b=std（y） σ=0.0204 可靠度指標(biāo)β ： β=μ／σ可靠性指標(biāo)與可靠度的關(guān)系公式：P=Φ（β） Φ（β）為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)可靠度： P=99.71％,11,可靠性指標(biāo)β，可靠度p，估算壽命T，如表所示,12,結(jié)論,kriging可靠度計算方法在程序中并不給出極限狀態(tài)方