畢業(yè)答辯-基于Kriging模型的結(jié)構(gòu)可靠性分析.ppt

基于kriging模型的結(jié)構(gòu)可靠性分析及壽命估算,學(xué)生姓名：杜長(zhǎng)春指導(dǎo)老師：高麗紅機(jī)械工程系1020113班,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(huì)使用kriging法解決一些已知結(jié)構(gòu)功能函數(shù)的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的可靠性問(wèn)題。,3,可靠性分析理論和方法,1kriging模型的基本原理kriging是由一個(gè)參數(shù)模型和一個(gè)非參數(shù)隨機(jī)過(guò)程聯(lián)合構(gòu)成的。y(x)=F（x)+z(x)F（x)線(xiàn)性組合的多項(xiàng)式，選擇常數(shù)模型：regpoly0z(x)為非參數(shù)部分，是隨機(jī)分布過(guò)程，選擇相關(guān)函數(shù)gauss函數(shù)y(x)為kriging模型擬合出來(lái)的函數(shù),4,2Kriging模型優(yōu)點(diǎn)kriging模型是一個(gè)插值模型，通過(guò)已知信息預(yù)測(cè)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模型只使用估計(jì)點(diǎn)附近的某些信息,而不是所有的信息對(duì)未知信息進(jìn)行模擬。（2）kriging模型可以分析己知信息的趨勢(shì)、動(dòng)態(tài)。,5,3dace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(lái)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)Predictor函數(shù)根據(jù)kriging模型計(jì)算待測(cè)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(jì)算中最為常用的一種方法,其基本思想就是將非線(xiàn)性化的功能函數(shù)通過(guò)泰勒展開(kāi)式進(jìn)行線(xiàn)性化，取泰勒展開(kāi)式的一次項(xiàng)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)。=,7,算例分析,8,對(duì)載荷q，慣性矩I,彈性模量E進(jìn)行5000次的隨機(jī)抽樣，統(tǒng)計(jì)算出他們的均值和方差，見(jiàn)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(cè),loadloltheta=101010;lob=0.10.10.1;upb=202020;dmodel,perf=.dacefit(s,z,regpoly0,corrgauss,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=predictor(u,dmodel),10,計(jì)算可靠性指標(biāo),預(yù)測(cè)值y的均值:a=mean(y)u=0.0671預(yù)測(cè)值y的標(biāo)準(zhǔn)差：b=std（y）=0.0204可靠度指標(biāo)：=可靠性指標(biāo)與可靠度的關(guān)系公式：P=（）（）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)，可靠度p，估算壽命T，如表所示,12,結(jié)論,kriging可靠度計(jì)算方法在程序中并不給出極限狀態(tài)方程的具體形式,以此避免假定的函數(shù)表達(dá)式對(duì)可靠性計(jì)算的影響。使用該方法的另一個(gè)