基于二阶抛物线近似的结构可靠性分析方法

作     者：陈振中 黄冬宇 田娇 李晓科 吴子豪 CHEN Zhenzhong;HUANG Dongyu;TIAN Jiao;LI Xiaoke;WU Zihao

作者机构：东华大学机械工程学院上海201620 郑州轻工业大学机电工程学院河南郑州450002 上海第二工业大学智能制造与控制工程学院上海200135 

基　　金：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(23D110316) 国家自然科学基金资助项目(52375236,51905492) 上海市自然科学基金资助项目(19ZR1401600) 

出 版 物：《工程设计学报》 (Chinese Journal of Engineering Design)

年 卷 期：2024年第31卷第1期

页      码：50-58页

摘      要：针对工程中常用的一阶可靠性分析方法在求解非线性程度较高的极限状态函数的可靠性时精度不足的问题,在二阶可靠性分析方法的基础上提出了一种基于抛物线近似的结构可靠性分析方法。首先,采用一阶可靠性分析方法迭代求解标准正态空间下的最大可能点。然后,以最大可能点与坐标原点构成的向量作为新坐标轴,基于极限状态函数最大可能点各方向上的曲率构建近似抛物线,以提高边界区域的近似精度。最后,根据标准正态分布概率密度对新坐标轴上的近似抛物线进行积分,以求解结构的可靠概率。通过4个算例来比较一阶可靠性方法、二阶可靠性方法与基于二阶抛物线近似的可靠性分析方法,以验证所提出方法的可行性。结果表明,当面对非线性程度较高的可靠性问题时,一阶可靠性方法的求解精度较低,二阶可靠性方法在特殊情况下会发生求解错误,而通过抛物线近似积分的方法可有效提高结构可靠性分析的精度并保证求解的稳定性。研究结果可为复杂结构的可靠性分析提供参考。

主 题 词：一阶可靠性 二阶可靠性 抛物线近似 可靠性分析 

学科分类：07[理学] 08[工学] 080203[080203] 070104[070104] 0802[工学-机械学] 0701[理学-数学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3785/j.issn.1006-754X.2024.03.305

馆 藏 号：203126063...