采用增广乘子法和模拟退火法的结构可靠性分析

论文摘要

为避免一次二阶矩法的雅可比矩阵计算和罚函数法的罚因子选取,提出了一种采用增广乘子法和模拟退火法的结构可靠性分析方法。利用优化理论,以可靠指标最小为目标函数,以极限状态方程为等式约束条件,建立结构可靠性分析数学模型。采用增广乘子法将上述有约束优化模型变换为无约束优化模型,并用模拟退火法求解,从而避免了雅可比矩阵的计算以及初始罚因子的选取。采用一次二阶矩法、本文方法、蒙特卡罗模拟法分别对数值算例及悬臂梁工程算例进行了可靠性分析,结果表明:较一次二阶矩法,本文方法更接近于蒙特卡罗模拟法的结果,更精确;较蒙特卡罗模拟法,本文方法迭代次数较少,效率较高。

论文目录

• 1 可靠性理论
• 2 优化算法理论
•   2.1 等式约束的增广乘子法理论
•   2.2 模拟退火法理论
• 3σf （x） , 则温度Ti为'>    （1） 文献[17]指出, 若目标函数值的标准差为σf （x） 、接受概率p>3σf （x） , 则温度Ti为
•     （2） 文献[17]指出, 为保证接受新解的概率大于设定值a0, 应设定温度Ti为
•     （3） 文献[20]指出, 设定一个足够大的常数γ, 使γ等于或者大于函数图形的深度, 则温度Ti为
• 3 数值算例分析
• 4 悬臂梁的可靠性分析
•   4.1 考虑挠度失效的可靠性分析
•   4.2 考虑应力失效的可靠性分析
•   4.3 均值的不确定度对可靠指标的影响
• 5 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 高翔,王林军,杜义贤

关键词: 一次二阶矩法,增广乘子法,模拟退火法,蒙特卡罗模拟法,悬臂梁

来源: 西安交通大学学报 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 数学,工业通用技术及设备

单位: 三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室,三峡大学机械与动力学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(51775308)

分类号: TB114.3

页码: 144-152

总页数: 9

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