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可靠性全局灵敏度指标的空间分割高效方法 被引量:2
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作者 员婉莹 吕震宙 +1 位作者 蒋献 杨彩琼 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1199-1207,共9页
可靠性全局灵敏度指标能够有效地分析输入变量的不确定性对结构系统失效概率的影响程度,为提高该灵敏度指标求解数字模拟法的效率,提出了一种基于密度权重及连续无重叠区间全方差公式的空间分割高效方法。所提方法通过连续无重叠区间上... 可靠性全局灵敏度指标能够有效地分析输入变量的不确定性对结构系统失效概率的影响程度,为提高该灵敏度指标求解数字模拟法的效率,提出了一种基于密度权重及连续无重叠区间全方差公式的空间分割高效方法。所提方法通过连续无重叠区间上的全方差公式来加快该指标计算的收敛速度,利用密度权重法在输入变量可能的取值区间内进行均匀抽样,并以均匀样本点的联合概率密度函数的权重来保证计算的等价性,这使得所构造的方法不需要寻找失效域的设计点,因此其可以有效解决非线性程度较高难以找到设计点及多设计点的问题。除此之外,应用空间分割技术,使得本文所提方法仅需重复利用一组样本点,就可同时得到各个输入变量的可靠性全局灵敏度指标,消除了计算量与输入变量维数的相关性,大大地提高了样本的利用率和计算效率。验证算例的计算结果,说明了本文方法对计算功能函数非线性程度较高及多设计点问题的高效性。 展开更多
关键词 可靠性全局灵敏度指标 连续无重叠区间上的全方差公式 密度权重 空间分割 非线性 多设计点
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失效概率矩独立全局灵敏度指标的高效算法 被引量:1
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作者 员婉莹 吕震宙 蒋献 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期1004-1012,共9页
基于失效概率的矩独立全局灵敏度指标能够有效地分析输入变量的不确定性对结构系统失效概率的影响程度.然而,目前以抽样方式来计算该灵敏度指标的方法都不能最大程度地利用样本.因此,研究了在准确计算该指标的基础上如何提高样本的利用... 基于失效概率的矩独立全局灵敏度指标能够有效地分析输入变量的不确定性对结构系统失效概率的影响程度.然而,目前以抽样方式来计算该灵敏度指标的方法都不能最大程度地利用样本.因此,研究了在准确计算该指标的基础上如何提高样本的利用率.基于所证明的连续区间上的全方差公式,提出了基于空间分割及重要抽样法来高效计算该指标的方法,其仅需一组样本,且计算量与输入变量的维数无关.该方法首先通过重要抽样密度抽取一组样本,使得抽取到的样本以较大的概率落入失效域从而加快计算的收敛速度,其次,通过重复利用这一组样本来计算出各个输入变量的基于失效概率的矩独立全局灵敏度指标,大大提高了样本的利用率和计算效率.验证算例的计算结果,说明了所提方法在计算效率、计算精度、收敛性及稳健性方面都较已有同类方法高,具有更好的工程适用性. 展开更多
关键词 失效概率 全局灵敏度指标 全方差公式 空间分割 重要抽样
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基于偏导数的全局灵敏度指标的高效求解方法 被引量:5
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作者 冯凯旋 吕震宙 蒋献 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期145-154,共10页
在全局灵敏度分析领域,基于偏导数的全局灵敏度指标由于其优良的特性得到了广泛的关注。针对目前求解基于偏导数的全局灵敏度指标计算效率低的问题,提出了一种高效的求解方法。该方法利用乘法降维近似地将响应函数展开为连乘积的形式,... 在全局灵敏度分析领域,基于偏导数的全局灵敏度指标由于其优良的特性得到了广泛的关注。针对目前求解基于偏导数的全局灵敏度指标计算效率低的问题,提出了一种高效的求解方法。该方法利用乘法降维近似地将响应函数展开为连乘积的形式,从而将求解偏导数全局灵敏度的高维积分问题转化为一维积分的连乘积,在保证计算精度的前提下大大降低了求解基于偏导数的全局灵敏度指标的计算量。在求解特定点的偏导数时,采用了复数步长方法,提高了计算精度。最后,通过算例验证了所提方法的准确性和高效性。 展开更多
关键词 基于偏导数的全局灵敏度指标 全局灵敏度分析 高维积分 乘法降维 复数步长方法
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一种非电传爆系统的全局灵敏度分析研究 被引量:1
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作者 程蕾 王晓鹏 +2 位作者 夏艳 王宇锐 范新中 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2020年第5期25-31,共7页
采用全概率方法建立非电传爆系统可靠度与传爆环节可靠度的不确定性传递模型,将应用广泛的Sobol全局灵敏度指标推广到非电传爆系统,并采用发展成熟的数值模拟法(Monte Carlo,MC)与单层数值模拟法(Single Monte Carlo,SMC)对指标进行求解... 采用全概率方法建立非电传爆系统可靠度与传爆环节可靠度的不确定性传递模型,将应用广泛的Sobol全局灵敏度指标推广到非电传爆系统,并采用发展成熟的数值模拟法(Monte Carlo,MC)与单层数值模拟法(Single Monte Carlo,SMC)对指标进行求解,得到各传爆环节可靠度的重要性排序。根据所得重要性排序,即可有针对性地逐步提高重要传爆环节的可靠度以达到提高系统可靠度的目的。所提指标及方法应用到某非电传爆系统中,证实了其有效性及合理性。 展开更多
关键词 非电传爆系统 全概率方法 Sobol全局灵敏度指标 数值模拟 重要性排序
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失效概率矩独立全局灵敏度分析的高效算法 被引量:2
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作者 蒋献 王言 孟敏 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期126-135,共10页
失效概率矩独立全局灵敏度分析对指导可靠性优化至关重要,本文从乘法降维及Edgeworth级数展开的角度提出一种失效概率矩独立全局灵敏度指标分析的高效算法。所提算法通过Edgeworth级数展开将失效概率矩独立全局灵敏度指标的求解转化为... 失效概率矩独立全局灵敏度分析对指导可靠性优化至关重要,本文从乘法降维及Edgeworth级数展开的角度提出一种失效概率矩独立全局灵敏度指标分析的高效算法。所提算法通过Edgeworth级数展开将失效概率矩独立全局灵敏度指标的求解转化为输出无条件及条件前四阶整数矩的求解。对于输出的无条件及条件四阶矩的计算,基于乘法降维的思想,本文推导了重复利用计算输出的无条件矩的输入输出样本来计算条件矩以及外层关于输入变量一维积分的计算公式,使得仅需重复利用输出无条件前四阶矩求解产生的积分网格内的数据即可同时求得输出的前四阶条件矩以及外层关于输入变量的一维积分。所提算法大大提高了失效概率矩独立全局灵敏度的分析效率。航空发动机涡轮盘以及汽车前轴的分析结果验证了所提算法的高效性及准确性。 展开更多
关键词 失效概率矩独立全局灵敏度指标 灵敏度分析 乘法降维 Edgeworth级数 积分网格 前四阶整数矩
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