概率模型含模糊分布参数时的模糊失效概率计算方法

在缺乏足够数据或信息不完整的情况下 ,给出失效概率的界限或范围 ,比给出一确定的单值具有更高的可信度。文中提出概率模型的分布参数为模糊变量时结构模糊失效概率的计算方法。不同于一般的模糊失效概率模型 ,文中给出的失效概率本质上是模糊的。可根据模糊参数的可能性分布给出模糊失效概率的可能性分布。算例分析表明 ,当概率模型参数为模糊变量时 ,结构的失效概率具有较大的分散性。说明还模糊概率以其“模糊”的本来面目 ,可为分析和设计决策提供更全面、更真实的有用信息。

结构模糊失效概率的可能性分析

模糊性和随机性是不同的两类不确定性 ,其产生机理和物理意义均有一定差异。文中基于可能性理论 ,提出了同时含随机变量和模糊变量时结构的可靠性计算模型。该模型可给出结构模糊失效概率的可能性分布 ,可更客观、真实地反映结构的实际安全状况。实例计算说明了文中方法的应用。

基于子集抽样的模糊失效概率分析新方法

针对结构失效和安全状态具有模糊性的失效概率分析问题,提出一种基于子集抽样的新方法。所提方法首先将模糊失效域离散为功能函数变化较小的若干子集,然后利用马尔可夫链Monte Carlo法求得各子集上不考虑状态模糊性的随机失效概率,最后利用各子集中功能函数对模糊失效域的隶属度与相应随机失效概率乘积的和,求得模糊失效概率。文中用简单算例和工程算例比较所提方法与Monte Carlo法的效率和精度,结果表明,文中方法在保证计算精度的条件下,具有更高的计算效率。

隧道结构模糊失效概率计算的改进M-C法

提出了计算结构模糊失效概率的改进 M- C法 ,推导了具体的计算公式 ,并给出了算例。算例表明本文的方法是可行的、高效的 。

蒙特卡罗法求机械零件的模糊失效概率

多数情况下，对机械零件的模糊失效概率模型用解析法求其模糊失效概率是极其困难的。本文采用蒙特卡罗法可方便地解决这一问题，并结合工程实例予以说明。

海洋钢结构的模糊概率断裂力学 第五讲 失效函数的不确定性描述与模糊失效概率

分析了失效函数中的随机性与模糊性，并对其处理方法进行了探讨。在此基础上，研究了由失效函数计算模糊失效概率的方法，给出了模糊变量离散法、模糊优化规划法以及模糊数值模拟法三种基本方法。

水工钢闸门主梁模糊失效概率计算方法研究

为合理计算水工钢闸门主梁模糊失效概率,分别将主梁相对变形当作一个随机变量及三个变量的组合,采用积分法、当量随机化方法及蒙特卡罗法进行了计算。当相对变形为一个随机量时,采用积分法及当量随机化方法计算,两者的差别在于积分法用隶属函数描述模糊限值,当量随机化方法是将模糊限值当量作为一个随机量。当相对变形看作三个变量的组合时采用蒙特卡罗法进行计算,该方法考虑了三个变量的分布特性,更符合实际情况,模糊限值也用随机量表示。计算表明,积分法与当量随机化方法结果相近,验证了当量随机化方法的精度;蒙特卡罗法结果与相对变形服从正态分布时、用当量随机化方法计算的结果接近,故主梁相对变形服从正态分布更为合理。三种计算方法中,当量随机化方法计算失效概率相较于其它方法有计算过程简便,效率高的优点。

基于模糊失效概率的输气站场收球区定量风险评价研究

针对目前国内缺乏输气站场风险因素客观失效概率的问题,提出采用模糊失效概率来确定输气站场风险因素的失效概率。该方法以专家判断为基础,采用模糊集理论将专家判断结果转化为模糊失效概率。以人员受伤面积作为失效后果评价指标,从而计算出风险值,并提出风险等级划分方法。最后对达化输气站收球区进行风险评价,其评价结果与实际风险程度一致。

解球罐模糊失效概率的减少方差抽样法的探讨

减少方差法是提高蒙特卡洛抽样效率的方法。本文结合实例分析了三种不同的计算方法用于计算球罐模糊失效概率 。

焊接结构模糊断裂失效概率近似计算方法研究

将焊接结构的断裂事件视为一个模糊事件 ,在断裂区和安全区之间存在一个模糊区。利用隶属函数可以确定模糊区内的断裂失效概率。本文以焊接球罐结构为例 ,采用MonteCarlo法。

结构断裂模糊概率设计

阐明了结构断裂模糊失效概率设计的原理，导出了断裂模糊失效概率计算公式，并以工程实例计算说明了断裂随机失效概率与模糊失效概率的区别。

埋藏裂纹缺陷的模糊概率安全评定方法研究

根据球形压力容器埋藏裂纹缺陷安全评定中随机变量的分布类型及蒙特卡罗模拟法,建立了针对"失效"的模糊隶属度函数,实现了模糊失效概率的计算。在概率失效评定图方法的基础上,充分考虑安全评定结果判定中的模糊性,建立了针对15Mn Mo VN钢球形压力容器中埋藏裂纹缺陷的模糊概率安全评定方法。通过对典型埋藏裂纹缺陷进行安全评定,结果表明,模糊概率安全评定方法有较高的可靠性,能够解决安全评定中的随机性和模糊性问题。

模糊可靠性灵敏度分析的线抽样方法

依据失效域具有模糊性时模糊失效概率的定义,提出了模糊可靠性灵敏度分析方法。推导了线性功能函数、独立正态基本变量和正态型隶属函数情况下,模糊可靠性灵敏度的解析表达式。给出了模糊可靠性灵敏度的Monte Carlo数字模拟方法,该方法结果在模拟次数趋于无穷时,收敛于真值,但效率较低,尤其是针对高维和小失效概率问题。为解决数字模拟法效率低的问题,提出了模糊可靠性灵敏度分析的线抽样方法。通过离散模糊失效概率积分区域,建立了模糊可靠性灵敏度与离散区域随机可靠性灵敏度的关系,进而利用随机可靠性灵敏度分析的线抽样方法求得模糊可靠性灵敏度。该方法的基本原理、计算公式及实现步骤被详细给出,适用于高维问题和小失效概率、精度高及收敛快等优点则由该文的算例进行验证。

β分布在岩土工程模糊可靠性分析中的应用

基于概率论,给出了一种模糊可靠性指标的计算模型.选用分布区域有限的β分布作为随机变量的概率分布类型,由功能函数中随机变量的相关数据确定模糊事件的"模糊临界区间".将β分布函数引入到模糊失效事件的隶属函数中,使隶属函数具有在整个定义域上光滑、曲线中心对称的特点.针对岩土工程问题中功能函数较简单的情况,推导出计算模糊事件失效概率的具体表达式.通过实例得出了竖向承载桩承载力的模糊失效概率与相应的可靠性指标.计算实例表明,本方法在进行可靠性分析中具有精度高、计算简便等优点.

模糊可靠性理论在河流水质风险评价中的应用

由于影响污染物浓度的诸多因素,如污染物性质、水温、水力条件等的不确定性和随机性,使得河流水质安全的极限状态并非如通常的“临界点”所定义的那么明确。根据这一认识,运用模糊数学原理,将水质安全的极限状态定义为在“零”附近的一个不确定区间,即“模糊临界区间”。并在给定河流水质模糊可靠度概念的基础上,建立度量水质风险的模糊失效概率模型,给出表征水质安全的模糊可靠度计算模式。研究表明,所建模型对水质风险问题研究具有很好的适用性。

相关变量模糊可靠性灵敏度分析的线抽样方法

依据失效域具有模糊性时模糊失效概率的定义,提出了相关变量模糊可靠性灵敏度的分析方法。针对线性功能函数、正态基本变量和正态型隶属函数情况,推导了相关变量的模糊可靠性灵敏度计算的解析表达式。对于工程中的一般情况,给出了可靠性灵敏度分析的数字模拟方法。尽管数字模拟法适用范围广,但该方法的效率较低,尤其是针对高维和小失效概率问题。为了解决数字模拟方法效率低的问题,提出了相关变量模糊可靠性灵敏度分析的线抽样方法。通过离散模糊失效概率积分区域,建立了相关变量模糊可靠性灵敏度与离散区域随机可靠性灵敏度的关系,进而可以利用相关变量随机可靠性灵敏度分析的线抽样方法求得模糊可靠性灵敏度。相关变量模糊可靠性灵敏度分析线抽样方法的基本原理、计算公式及实现步骤被详细给出,文中算例充分验证了其精度高、收敛快及适用于高维和小失效概率等优点。

模糊变量与随机变量组合时模糊可靠度计算方法研究

对现有的随机应力、模糊强度可靠度计算方法进行了系统的分析研究,将其分成模糊变量直接转化为随机变量、由模糊强度的隶属函数直接构造模糊失效事件的隶属函数、可能度法和实用计算法四类,根据模糊失效概率的属性又可分成定量计算法和模糊计算法两类;得到了在定量计算方法中,广义密度函数法与面积法等价,当量密度函数法与截集法等价,真正独立的主要方法为广义密度函数法、当量密度函数法和直接转化法三种等结果;对强度模糊隶属函数为线性、正态分布情况推导了有关公式;通过算例给出了各主要方法的计算结果,其值相差较大,因此,哪种方法更合理还必须作进一步研究。

火工品可靠性的模糊故障树分析与计算

把火工品失效看作一个由元器件的性能参数发生模糊失效的模糊系统,对火工品的可靠性进行了模糊故障树分析与计算.以某电雷管为例,通过对该电雷管各性能参数发生模糊失效的因素进行分析,给出了性能参数不满足指标要求的可能性分布及其失效概率的可能性分布;据此,建立了该电雷管失效故障树,通过计算给出了其模糊失效概率和模糊可靠度的可能性分布,对其可靠性进行了模糊评估,评估结果与实际符合较好,表明该分析方法合理、可行.

基于MCMC的模糊自适应重要抽样法

针对传统的基于马尔可夫链蒙特卡罗(Markov chain Monte Carlo,MCMC)的自适应重要抽样法只适用于失效边界确定的系统,而不适用于失效域模糊的渐变结构系统问题,提出基于MCMC的模糊自适应重要抽样法。首先从模糊失效域内的某个初始点出发,根据Metropolis准则构造马尔可夫模拟样本点;然后利用自适应核密度估计构建核抽样概率密度函数并进行重要抽样;最后离散化模糊失效域以计算系统的模糊失效概率。该方法合理地解决了以往渐变结构系统性能可靠性难以仿真分析及仿真效率低的难题,具有较高的仿真效率和精度。应用舵机案例对方法的适用性及高效性进行了验证。

对称抛物型模糊变量下的可靠性及灵敏度分析

当模糊变量的隶属函数为正态型时,可以将模糊随机可靠性及可靠性灵敏度转化为随机可靠性及可靠性灵敏度,并利用复合函数求导法则求解模糊随机失效概率对正态型隶属函数分布参数的灵敏度。对于对称抛物型隶属函数,文中提出了"改进最大最小"法和"改进等面积"法两种近似等价正态化方法,从而将模糊随机可靠性问题转换为随机可靠性问题,并利用线抽样方法分析之。算例结果表明,由于"改进最大最小"法所得的等价正态型隶属函数能在函数图形尾部更好地近似对称抛物型隶属函数,因而"改进最大最小"法更适用于模糊变量的隶属函数为对称抛物型分布时模糊随机可靠性及可靠性灵敏度的近似计算。