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Mathematical Modeling and Evaluation of Reliability Parameters Based on Survival Possibilities under Uncertain Environment
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作者 Alhanouf Alburaikan Hamiden Abd El-Wahed Khalifa +2 位作者 Pavan Kumar SeyedaliMirjalili Ibrahim Mekawy 《Computer Modeling in Engineering & Sciences》 SCIE EI 2023年第3期1943-1956,共14页
In this article,mathematical modeling for the evaluation of reliability is studied using two methods.One of the methods,is developed based on possibility theory.The performance of the reliability of the system is of p... In this article,mathematical modeling for the evaluation of reliability is studied using two methods.One of the methods,is developed based on possibility theory.The performance of the reliability of the system is of prime concern.In view of this,the outcomes for the failure are required to evaluate with utmost care.In possibility theory,the reliability information data determined from decision-making experts are subjective.The samemethod is also related to the survival possibilities as against the survival probabilities.The other method is the one that is developed using the concept of approximation of closed interval including the piecewise quadratic fuzzy numbers.In this method,a decision-making expert is not sure of his/her estimates of the reliability parameters.Numerical experiments are performed to illustrate the efficiency of the suggested methods in this research.In the end,the paper is concluded with some future research directions to be explored for the proposed approach. 展开更多
关键词 reliability function probabilistic function piecewise quadratic fuzzy numbers survival possibility failure rate possibility distribution state function closed interval approximation
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Extreme value distribution and reliability of nonlinear stochastic structures 被引量:7
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作者 陈建兵 李杰 《Earthquake Engineering and Engineering Vibration》 SCIE EI CSCD 2005年第2期275-286,共12页
A new approach to evaluate the extreme value distribution (EVD) of the response and reliability of general multi-DOF nonlinear stochastic structures is proposed. The approach is based on the recently developed proba... A new approach to evaluate the extreme value distribution (EVD) of the response and reliability of general multi-DOF nonlinear stochastic structures is proposed. The approach is based on the recently developed probability density evolution method, which enables the instantaneous probability density functions of the stochastic responses to be captured. In the proposed method, a virtual stochastic process is first constructed to satisfy the condition that the extreme value of the response equals the value of the constructed process at a certain instant of time. The probability density evolution method is then applied to evaluate the instantaneous probability density function of the response, yielding the EVD. The reliability is therefore available through a simple integration over the safe domain. A numerical algorithm is developed using the Number Theoretical Method to select the discretized representative points. Further, a hyper-ball is imposed to sieve the points from the preceding point set in the hypercube. In the numerical examples, the EVD of random variables is evaluated and compared with the analytical solution. A frame structure is analyzed to capture the EVD of the response and the dynamic reliability. The investigations indicate that the proposed approach provides reasonable accuracy and efficiency. 展开更多
关键词 extreme value distribution reliability NONLINEAR probability density evolution method number theoreticalmethod
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Dynamic Stability and Fuzzy Reliability Analysis of Toppling Perilous Rock Under Seismic Excitation
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作者 Linfeng Wang Jixu Zhang +2 位作者 Wanchun Xia Xiaoming Huang Guojin Tan 《Journal of Earth Science》 SCIE CAS CSCD 2024年第1期248-262,共15页
To predict the occurrence of the collapse disaster in toppling perilous rock under the action of bidirectional earthquakes,the dynamic stability and fuzzy reliability calculation method of toppling perilous rock under... To predict the occurrence of the collapse disaster in toppling perilous rock under the action of bidirectional earthquakes,the dynamic stability and fuzzy reliability calculation method of toppling perilous rock under the action of bidirectional earthquakes is proposed.First,the mass viscoelasticity model is used to simulate two main control surfaces of toppling perilous rock,the seismic dynamic response model and motion equation of toppling perilous rock are established based on the D'Alembert principle,and the Newmark-β method is used to solve the dynamic motion equation.Then,the instability event of toppling perilous rock is considered a fuzzy event,the membership function expression of the stability coefficient of toppling perilous rock is determined based on the fuzzy failure criterion,the calculation equations of the toppling perilous rock dynamic stability coefficient and fuzzy reliability are established,and the fuzzy reliability evaluation method based on the probability distribution of reliability is proposed.Finally,the influence of different superposition modes of seismic excitation on the fuzzy reliability of toppling perilous rock is analyzed.The calculation results of toppling perilous rock in the engineering case show that the fuzzy reliability calculated after considering the fuzzy failure criterion is reduced by 10.73% to 25.66% compared with the classical reliability.Considering the bidirectional seismic excitation,the fuzzy reliability of toppling perilous rock is reduced by 5.46% to 14.89%.Compared with using the acceleration peak time encounter mode to superpose the seismic excitation,the fuzzy reliability of toppling perilous rock is reduced by 3.4% when the maximum action effect time encounter mode is adopted. 展开更多
关键词 toppling perilous rock bidirectional earthquake fuzzy failure criterion dynamic stability fuzzy reliability Newmark-βmethod probability distribution function
原文传递
具有Fuzzy概率的Fuzzy可靠性问题的求解途径 被引量:6
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作者 武小悦 沙基昌 《模糊系统与数学》 CSCD 1997年第3期8-11,共4页
本文提出了工程实践中常见的清晰事件-Fuzy概率的Fuzy可靠性分析问题的求解途径。首先讨论了Fuzy数的代数运算法则,然后在此基础上将Fuzy可靠性求解问题转换为Fuzy数的运算问题,从而使这类Fuzy可靠性分析问... 本文提出了工程实践中常见的清晰事件-Fuzy概率的Fuzy可靠性分析问题的求解途径。首先讨论了Fuzy数的代数运算法则,然后在此基础上将Fuzy可靠性求解问题转换为Fuzy数的运算问题,从而使这类Fuzy可靠性分析问题在理论上得到了解决。本文还给出了一个算例。 展开更多
关键词 模糊概率 可靠性 模糊可靠性 模糊数
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Fuzzy—区间分布数与区间拟概率度量
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作者 王贵君 李晓萍 《通化师范学院学报》 1997年第7期6-9,共4页
本文引入Fuzzy—区间分布数及其扩张加法运算,并在此基础上,研究区间拟概率及量和伪度量之间的关系,从而为进一步讨论普通拟概率度量空间提供另一有效方法。
关键词 fuzzy—区间分布数 扩张加法 区间拟概率应量 伪度量
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Solution of the Fuzzy Equation <i>A + X = B</i>Using the Method of Superimposition
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作者 Fokrul Alom Mazarbhuiya Anjana Kakoti Mahanta Hemanta K. Baruah 《Applied Mathematics》 2011年第8期1039-1045,共7页
Fuzzy equations were solved by using different standard methods. One of the well-known methods is the method of α-cut. The method of superimposition of sets has been used to define arithmetic operations of fuzzy numb... Fuzzy equations were solved by using different standard methods. One of the well-known methods is the method of α-cut. The method of superimposition of sets has been used to define arithmetic operations of fuzzy numbers. In this article, it has been shown that the fuzzy equation , where A, X, B are fuzzy numbers can be solved by using the method of superimposition of sets. It has also been shown that the method gives same result as the method of α-cut. 展开更多
关键词 fuzzy number Possibility distribution probability distribution Survival Function SUPERIMPOSITION of Sets SUPERIMPOSITION of INTERVALS α-Cut METHOD
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参数分布类型对水工钢闸门可靠性影响分析 被引量:1
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作者 胡涛勇 韩一峰 +1 位作者 石守津 周以达 《水电能源科学》 北大核心 2023年第10期216-219,228,共5页
基于水工钢闸门在正常使用极限状态下相对变形破坏和承载能力极限状态下抗弯剪复合强度破坏两种破坏模式,分别建立了相应的失效概率分析模型,通过蒙特卡罗模拟,探讨了不同参数分布类型对平板钢闸门中露顶门和潜孔门两种破坏模式失效概... 基于水工钢闸门在正常使用极限状态下相对变形破坏和承载能力极限状态下抗弯剪复合强度破坏两种破坏模式,分别建立了相应的失效概率分析模型,通过蒙特卡罗模拟,探讨了不同参数分布类型对平板钢闸门中露顶门和潜孔门两种破坏模式失效概率的影响。结果表明,在同一失效模式下,当变量自身变异性保持不变时,其不同分布类型得出的失效概率比较接近,相较于露顶门,潜孔门失效概率更大,更容易失稳;但参数分布类型对潜孔门失效概率影响较小,对露顶门影响较大;各参数变量服从对数正态分布时,不论露顶门还是潜孔门均会出现相对于正态分布更大的失效概率,若仅考虑变量的正态分布类型则容易引起对水工钢闸门可靠性过高的估计。 展开更多
关键词 水工钢闸门 可靠性 蒙特卡罗模拟 参数分布类型 失效概率
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基于模糊概率的多状态贝叶斯网络可靠性分析 被引量:46
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作者 马德仲 周真 +3 位作者 于晓洋 樊尚春 邢维巍 郭占社 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期2607-2611,共5页
利用贝叶斯网络对多状态系统进行可靠性分析时,各根节点不同状态的精确概率难以获得。因此提出了把模糊理论与贝叶斯网络方法相结合,将不同专家给出的根节点各状态发生概率的语言变量转化为三角模糊数,并经过均值化、解模糊和归一化得... 利用贝叶斯网络对多状态系统进行可靠性分析时,各根节点不同状态的精确概率难以获得。因此提出了把模糊理论与贝叶斯网络方法相结合,将不同专家给出的根节点各状态发生概率的语言变量转化为三角模糊数,并经过均值化、解模糊和归一化得到不同状态的发生概率的精确值。将其代入多状态贝叶斯网络中,计算叶节点不同状态的发生概率,进而计算各根节点的后验概率及风险增加当量重要度。通过实例分析验证了该方法的可行性。应用该方法能够提高贝叶斯网络处理不确定性问题的能力,使其在解决多状态不确定性系统可靠性和安全性问题时发挥更大的作用。 展开更多
关键词 可靠性 贝叶斯网络 多状态系统 三角模糊数 模糊概率
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岩体力学参数取值的置信度及其可靠性 被引量:34
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作者 黄志全 王思敬 +1 位作者 李华晔 姜彤 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期33-35,共3页
根据随机模糊概率理论,讨论了岩体力学参数随机模糊概率分布形式,提出“置信阈值”的概念和置信度分析模型。以此为基础,从理论上分析了力学参数取值的置信度问题;并就参数的可靠性分析提出了测试参数的可靠性检验方法。研究表明,... 根据随机模糊概率理论,讨论了岩体力学参数随机模糊概率分布形式,提出“置信阈值”的概念和置信度分析模型。以此为基础,从理论上分析了力学参数取值的置信度问题;并就参数的可靠性分析提出了测试参数的可靠性检验方法。研究表明,文中所提的方法不但合理,而且符合工程实践。 展开更多
关键词 置信阀值 力学参数 可靠性 岩体力学
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有限数据条件下边坡可靠度分析的Bootstrap方法 被引量:25
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作者 唐小松 李典庆 +2 位作者 曹子君 周创兵 方国光 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期893-901,911,共10页
基于Bootstrap抽样技术提出了有限数据条件下边坡可靠度分析方法。简要介绍了传统的边坡可靠度分析方法。采用Bootstrap方法模拟了抗剪强度参数概率分布函数的统计不确定性。以无限边坡为例研究了抗剪强度分布参数和分布类型不确定性对... 基于Bootstrap抽样技术提出了有限数据条件下边坡可靠度分析方法。简要介绍了传统的边坡可靠度分析方法。采用Bootstrap方法模拟了抗剪强度参数概率分布函数的统计不确定性。以无限边坡为例研究了抗剪强度分布参数和分布类型不确定性对边坡可靠度的影响规律。结果表明:基于有限数据估计的样本均值、样本标准差和AIC值具有较大的变异性,这种变异性进一步导致了抗剪强度参数概率分布函数存在明显的统计不确定性。在考虑抗剪强度参数概率分布函数的统计不确定性时,边坡可靠度指标应为具有一定置信度水平的置信区间,而不是传统可靠度分析中的固定值。边坡可靠度指标的置信区间变化范围随安全系数的增加而增大,同时考虑分布参数和分布类型不确定性计算的可靠度指标具有更大的变异性和更宽的置信区间变化范围。Bootstrap方法为有限数据条件下抗剪强度参数概率分布函数统计不确定性的模拟以及边坡可靠度的评估提供了一条有效的途径。 展开更多
关键词 边坡 可靠度 抗剪强度参数 概率分布函数 统计不确定性 BOOTSTRAP方法
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基于模糊分布参数的元件和结构系统的可靠性度量指标分析 被引量:13
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作者 吕震宙 岳珠峰 冯元生 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 1998年第3期193-196,共4页
在元件强度和外载的分布参数未知的情况下,本文提出利用已有试验和专家经验采用模糊数对这些未知参数进行定量描述,并给出基于可靠度指标和基于失效概率的两种元件的可靠性度量指标估计方法。比较这两种指标的结果表明,对于正态型的... 在元件强度和外载的分布参数未知的情况下,本文提出利用已有试验和专家经验采用模糊数对这些未知参数进行定量描述,并给出基于可靠度指标和基于失效概率的两种元件的可靠性度量指标估计方法。比较这两种指标的结果表明,对于正态型的分布和隶属函数,基于失效概率的元件可靠性度量指标更能反映参数模糊性对元件的安全程度的影响。本文提出的方法还可以推广应用于结构系统,从而给出结构系统诸分布参数为模糊数时的可靠性度量指标估计方法。 展开更多
关键词 可靠性 分布参数 失效概率 可靠度指标 模糊
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岩土参数概率分布推断的模糊BAYES方法探讨 被引量:39
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作者 徐军 雷用 郑颖人 《岩土力学》 EI CAS CSCD 2000年第4期394-396,400,共4页
探讨了如何在有限的少量样本条件下,利用已有的经验和试验资料确定岩土参数的概率分布。用模糊综合评判方法与BAYES理论相结合,给出由小样本试验数据确定岩土参数的概率分布。
关键词 岩土参数 概率分布 模型综合评判 BAYES方法
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基于线抽样的可靠性灵敏度分析方法 被引量:20
13
作者 宋述芳 吕震宙 傅霖 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期564-570,共7页
提出了一种基于线抽样的可靠性灵敏度分析方法.线抽样可靠性分析中,结构失效概率P_f是由每个抽样样本对应的失效概率P_(fj)的算术平均值来计算的。由此可知P_f对基本变量分布参数θ的灵敏度P_f/θ可以表示为P_(fj)对θ的偏导数P_... 提出了一种基于线抽样的可靠性灵敏度分析方法.线抽样可靠性分析中,结构失效概率P_f是由每个抽样样本对应的失效概率P_(fj)的算术平均值来计算的。由此可知P_f对基本变量分布参数θ的灵敏度P_f/θ可以表示为P_(fj)对θ的偏导数P_(fj)/θ的算术平均值,而P_(fj)/θ则可以很容易地由P_(fj)与基本变量分布参数θ的解析关系求得.P_(fj)/θ和P_f/θ的计算公式被详细推导.可靠性灵敏度分析的线抽样方法继承了线抽样法的优点,诸如精度高、收敛快且适用于高维及多模式情况等.这些优点由算例证实. 展开更多
关键词 可靠性灵敏度 线抽样 重要方向 失效概率 分布参数
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基于联系数的配电系统可靠性不确定性评估 被引量:16
14
作者 万官泉 张尧 汪穗峰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期30-34,97,共6页
介绍了联系数的概念及其运算准则,在结合联系数运算和配电系统可靠性评估网络等值法的基础上,提出基于联系数的配电系统可靠性不确定性评估新方法。该方法用联系数表示原始参数和可靠性指标,通过联系数运算处理原始参数的不确定性,计算... 介绍了联系数的概念及其运算准则,在结合联系数运算和配电系统可靠性评估网络等值法的基础上,提出基于联系数的配电系统可靠性不确定性评估新方法。该方法用联系数表示原始参数和可靠性指标,通过联系数运算处理原始参数的不确定性,计算出具有确定项与不确定项的可靠性联系数指标。该方法与常规的可靠性评估方法相比,可反映各原始参数不确定性对可靠性指标的影响及不确定性情况,能更好地描述系统可靠性的真实程度;与区间分析法和未确知数法相比,该方法包含了前2种方法的所有特点,提供的信息量更大,更适合实际应用。算例表明了该方法的合理性和有效性。 展开更多
关键词 配电系统 参数不确定性 可靠性 联系数 评估算法
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硐室围岩力学参数分布特征与可靠性探讨 被引量:6
15
作者 闫春岭 丁德馨 +1 位作者 唐益群 毕忠伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1609-1614,共6页
利用RMT-150B伺服试验系统对康家湾铅锌金矿Ⅲ-1号矿体上盘围岩进行单轴抗压、抗拉试验,各获得了50个试验结果。分别对这两种试验结果进行检验,结果表明,单轴抗压服从正态分布,抗拉强度服从对数正态分布;利用FLAC软件,对硐室围岩中的应... 利用RMT-150B伺服试验系统对康家湾铅锌金矿Ⅲ-1号矿体上盘围岩进行单轴抗压、抗拉试验,各获得了50个试验结果。分别对这两种试验结果进行检验,结果表明,单轴抗压服从正态分布,抗拉强度服从对数正态分布;利用FLAC软件,对硐室围岩中的应力进行了计算,获得了50个最大主应力和50个最小主应力;采用相同假设检验法,证明最大、最小主应力分别服从对数正态分布和正态分布;根据单轴抗压、抗拉强度及围岩中的最大主应力、最小主应力概率密度函数,计算了硐室围岩不发生拉伸破坏和剪破坏的可靠度;采用随机抽样法,基于小样本试验结果对硐室围岩可靠性的可行性进行了探讨,结果表明,样本个数不能少于总样本数的1/3。 展开更多
关键词 围岩 力学参数 可靠性 概率分布
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概率模型含模糊分布参数时的模糊失效概率计算方法 被引量:20
16
作者 郭书祥 吕震宙 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期527-529,共3页
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... 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。 展开更多
关键词 概率模型 概率参数 模糊变量 模糊失效概率 计算方法
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基于模糊理论的不精确可靠性数据的使用 被引量:2
17
作者 张洪才 陈举华 +1 位作者 黄克正 郭术义 《机械设计》 CSCD 北大核心 2003年第11期28-30,共3页
讨论了在可靠性分析中不精确可靠性数据的利用。用模糊算法对来自同一母体的不同样本的各种资源的数据进行了综合,将几个同类型不同概率分布转化成一个模糊化分布。首先,将可靠性中常用分布的分布参数模糊化,推导出模糊参数的概率分布;... 讨论了在可靠性分析中不精确可靠性数据的利用。用模糊算法对来自同一母体的不同样本的各种资源的数据进行了综合,将几个同类型不同概率分布转化成一个模糊化分布。首先,将可靠性中常用分布的分布参数模糊化,推导出模糊参数的概率分布;其次,将来自不同信息源的各个分布相同参数的不同值综合成一个模糊数参数,用模糊化概率分布计算失效概率;最后,用一算例说明了该方法的用法。 展开更多
关键词 可靠性 概率分布 参数 模糊数 机械系统 数据综合
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基于模糊故障树的数控刀架系统可靠性分析 被引量:19
18
作者 刘英 陈志恒 陈宇 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第1期80-84,共5页
从数控刀架转位过程的失效模式出发,运用故障树分析理论,建立了以刀架锁不紧和刀架卡死为顶事件的故障树模型,并收集相关的故障历时数据。针对模型中各事件故障发生概率不确定等因素,引入模糊数学理论,构建概率模糊数,并给出运算法则。... 从数控刀架转位过程的失效模式出发,运用故障树分析理论,建立了以刀架锁不紧和刀架卡死为顶事件的故障树模型,并收集相关的故障历时数据。针对模型中各事件故障发生概率不确定等因素,引入模糊数学理论,构建概率模糊数,并给出运算法则。对模糊故障树进行定量分析,得到顶事件故障概率区间及底事件重要度排序。结果表明:发信元件、预定位元件及规范操作为影响刀架可靠性的薄弱环节,从而为刀架可靠性的提升提供了良好的数据分析基础。 展开更多
关键词 数控刀架 故障树分析 可靠性 模糊数 故障概率
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岩土力学参数概率分布的推断方法研究综述 被引量:25
19
作者 李夕兵 宫凤强 《长沙理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2007年第1期1-8,共8页
岩土力学参数的概率分布推断是岩土工程可靠性分析的关键步骤之一,选择和建立输入参数的概率模型直接影响可靠性最终的计算结果和精度.介绍了不同情况下确定岩土参数概率分布的各种推断方法和研究进展,主要包括小样本情况、较大样本及... 岩土力学参数的概率分布推断是岩土工程可靠性分析的关键步骤之一,选择和建立输入参数的概率模型直接影响可靠性最终的计算结果和精度.介绍了不同情况下确定岩土参数概率分布的各种推断方法和研究进展,主要包括小样本情况、较大样本及大样本情况、存在先验分布和现场有限小样本情况下的推断方法.详细介绍了笔者最近在这一领域内所做的工作,希望对这一领域内的研究工作起到一定的推动作用. 展开更多
关键词 岩土工程 力学参数 随机变量 概率分布 可靠度
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应用于航天试验的模糊网络计划方法 被引量:6
20
作者 陈浩光 赵宏宇 陈庆华 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1999年第4期12-14,50,共4页
航天试验的测试发射是一个复杂的系统工程,因而在测试发射工程的组织指挥及管理中使用经典PERT网络计划技术,往往很难达到满意的效果。本文应用模糊集理论,提出了一种网络计划方法———模糊网络计划方法,并讨论了该方法在测试... 航天试验的测试发射是一个复杂的系统工程,因而在测试发射工程的组织指挥及管理中使用经典PERT网络计划技术,往往很难达到满意的效果。本文应用模糊集理论,提出了一种网络计划方法———模糊网络计划方法,并讨论了该方法在测试发射工程中的应用问题。 展开更多
关键词 网络分析 模糊算法 概率分布函数 航天器试验
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