矩方法在多失效模式下可靠性全局灵敏度分析中的应用

针对工程实际中经常出现的多失效模式可靠性模型,建立了多失效模式下可靠性全局灵敏度分析的矩方法。在所选模型中,将四阶矩方法和Edgeworth级数展开式结合起来,有效地近似了多失效模式下响应功能函数的分布函数,为基本随机变量全局灵敏度分析中响应功能函数的条件概率密度和无条件概率密度函数的计算提供了一种简便高效的方法。算例结果显示了所选方法的合理性和可行性。

第2卷 7

第3期

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21 0 0年 9月

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文章编号： 10 . 9 92 11 30 8 .6 0 0 4 3 (0 0 .4 60 0

矩方法在多失效模式下可靠性全局灵敏度分析中的应用

吕媛波吕震宙f西北工业大学

李贵杰

7 0 7西安) 102

摘要：针对3程实际中经常出现的多失效模式可靠性模型，建立了多失效模式下可靠性全局灵敏 -度分析的矩方法。在所选模型中，将四阶矩方法和 E gw r d e o h级数展开式结合起来，有效地近似 t

了多失效模式下响应功能函数的分布函数，为基本随机变量全局灵敏度分析中响应功能函数的条件概率密度和无条件概率密度函数的计算提供了一种简便高效的方法。算例结果显示了所选方法的合理性和可行性。

关键词：多失效模式；基本随机变量；全局灵敏度；响应功能函数；矩方法中图分类号：T 1 . B143 文献标识码： A 变量的不确定性对输出响应量不确定性贡献程度

1引言 在工程结构设计及可靠性安全评估中，需要确定各个不确定性输入变量对系统响应模型不确定的影响程度。在实际工程应用中，结构系统的失效模式往往不止一个，而且多失效模式下的可靠性模型比单失效模式情况更加复杂，计算难度更大。因此，研究一种能反映不确定性输入变量对多失效模式下输出模型影响的全局重要性灵敏度指标在可靠性设计分析中具有重要的意义【 J J。

的度量指标从响应量概率密度函数的角度全面地

衡量了基本变量的重要性程度，使得所建指标能更加全面地为工程人员提供相关信息 J但当前这方。面的研究主要集中在一维响应模型下不确定性随机变量对系统响应量的全局灵敏度指标的分析和

计算上。鉴于多失效模式下全局灵敏度分析的重要性，本文将这种全局灵敏度度量指标应用于多失效模式中。在计算多失效模式下基本随机变量全局灵敏度时，关键是如何准确得到多维响应功能函数的无条件概率密度函数和条件概率密度函数。

1纪 6代以来，人们在基本变量的

参数 9世 0年灵敏度即局部灵敏度度量方面做了大量的研究工作 l。在此基础上，一种满足全局性、定量性、无 3 1

本文将矩估计方法[8 71于 E gwot级数展 -应用 de r h

开式中，用以近似多失效模式下响应功能函数的】分布函数，进而可以高效地求解基本随机变量的全局灵敏度。三点估计矩方法是由 G r n和 So提 oma e出来的，该方法的基本思想是由基本变量的统计特

模型性和矩独立性的重要性灵敏度指标，即基本随机变量全局灵敏度【被提出。这种反映模型中输入 4]

基金项目：国家自然科学基金(07 23;航空基金(07 A50 2:民口 8 3划课题(0 7 0 Z 0 )技重大专项基金(09 X 4 1-1-3 585 1) 2 0Z 3 1) 6计 20AA 4 4 1;科 2 0Z 0 040 50 )来稿日期：2 0。11 0 91-3修回日期：2 1—51 0 00—8第一作者简介：吕媛波，女，18年生，西北工业大学航空学院，硕士生：研究方向——飞行器可靠性工程。Emah l un o4 39 13cr 95— i v ab0 0 7@ 6. n y o

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/5if1.html