GO法在软件体系结构可靠性分析中的应用

为了研究寒区隧道在运营阶段衬砌结构的可靠性,考虑到冻胀力、围岩压力和结构自重应力对围岩衬砌结构的影响,以昆仑山寒区隧道工程为背景,采用ansys中的pds(概率设计)模块和蒙特卡洛拉丁超立方抽样方法,对影响寒区隧道衬砌结构可靠性的主要因素以及保证隧道结构安全的可靠性指标进行研究。结果表明:基于ansys数值模拟,通过研究冻土围岩温度场和应力场的耦合结果,得到冻胀对衬砌结构产生的最不利的位置;以概率论和数理统计相结合的方式,对衬砌结构最不利位置的可靠性进行定性和定量的分析,得到衬砌结构的可靠性指标;蒙特卡洛法中的拉丁超立方抽样提高了抽样概率的精确性,概率设计的敏感性和设计变量之间的散点图分析,有利于确定影响衬砌结构可靠性的主控因素,进而针对可控因素采取措施,以此提高衬砌结构的可靠性。

由于蒙特卡罗(mc)方法具有程序结构简单,收敛速度与问题维数无关等优点,故其在结构可靠性分析中得到了广泛应用。但是对于小失效概率等问题,计算效率低这一主要缺点限制了该方法的应用范围。为了解决mc方法存在的问题,通过引进单位超立方体中不同的低偏差点集代替伪随机数序列,并结合了重要抽样技术建立了结构可靠性分析的拟蒙特卡罗(qmc)方法。该方法不但可以大幅度减少抽样点数目,还能够得到确定性的估计值,避免传统mc方法只能得到概率意义下误差的缺陷。通过数值算例可以看出本文方法具有较高的计算精度和效率,因此适用于结构可靠性分析问题。

运用ansys软件中参数化语言设计与蒙特卡罗法相结合的随机有限元法,以内六角扳手为研究对象,选择扳手的多种设计参数和作用载荷为随机变量,在假定的统计分布情况下进行扳手的强度可靠性分析。结果显示,随着抽样次数的增多,输出变量detss的均值逐渐收敛趋于稳定,这表明运用ansys和蒙特卡罗法相结合的方法对扳手结构强度的可靠性分析是可行的。

针对工程实际中存在功能函数为隐式或高维非线性的复杂结构,本文提出了一种基于降维算法和edgeworth级数的可靠性分析方法。利用降维算法将n维函数展开为n个一维函数,经变量转换后变量都相互独立且服从均值为0、方差为0.5的正态分布,再结合gauss-hermite积分方法计算出一维函数的原点矩,从而得到结构功能函数的中心矩,将所得的矩信息应用到edgeworth级数展开式中,给出功能函数的累积分布函数表达式,计算得到结构的失效概率。该方法避免了功能函数对变量梯度的要求,仅需少量的确定性重分析计算。数值算例结果表明了本方法的有效性和正确性。

提出通过人工神经网络拟合极限状态函数的方法来解决结构可靠性问题。根据多层神经网络映射存在定理,对于任何在闭区间内的一个连续函数都可以用含有一个隐含层的bp网络来逼近。应用此定理,通过人工神经网络拟合极限状态方程,借助神经网络的函数映射关系产生大量的极限状态函数值,作为下一步的分析数据。此过程并不像montecarlo法对每一点都做确定性计算,因而达到减少计算工作量的目的。该方法仅采用montecarlo法随机抽样的思路,对大范围的数据进行概率分析,通过概率分析得到极限状态函数值的均值和标准差,以便求得结构系统的可靠性指标,进行结构系统可靠性分析。

针对现有汽车eps系统可靠性评估传统方法的局限性,应用go法对eps系统进行可靠性分析。阐述了汽车eps系统go法的具体分析步骤,建立了相应go图模型,进行了定性分析和精确的定量分析。通过与fta分析和fmea分析法对同一eps的分析对比验证了go法在汽车eps进行可靠性分析中的实用性和正确性。结果表明应用go法进行汽车eps可靠性分析,是一种具有实际操作意义的解决方案,可以减少计算工作量和降低建模差错。

将支持向量机应用到地下工程可靠性分析中,通过将支持向量机分别与一阶二次矩和蒙特卡洛结合,提出了基于支持向量机的可靠性分析方法,利用数值模拟构造学习样本,通过支持向量机学习,建立变形与随机变量之间映射关系的支持向量机表达,进而实现隧道极限状态函数及其偏导数的显式表达,从而计算隧道的可靠性指标。该方法避免了传统可靠性分析的缺点。算例分析结果表明,该方法计算效率高、结果可靠,对含有大量随机变量的复杂岩土工程可靠性分析具有很大的潜力,具有广泛的应用前景和工程价值。

本文结合结构可靠性评估特点,应用未确知测度、置信度的概念,建立了基于未确知测度的工程结构可靠性评估模型,并结合工程实例,验证该模型在处理大量不确定性影响因素时丢失信息少,得到的评估结果能够客观全面地反映结构可靠性。该评价方法操作相对简单,满足工程需要,更加实用。

分析了传统jc法的基本思路及不足,结合工程实例介绍了可靠度加速算法在求桥梁结构可靠性指标中的应用。

研究了广义应力和广义强度同时具有模糊性和随机性时的结构可靠度计算问题,基于模糊随机变量和模糊随机事件的理论,建立了结构模糊可靠度的计算模型.最后通过一算例,验证了该方法的有效性和合理性.

基于功能的模板支架结构可靠性分析——本文介绍了基于功能的结构可靠性的概念，确定了钢管支架失效模式，在此基础上利用ansys软件对钢管支架结构进行计算机模拟试验分析，对钢管支架的可靠性变化规律进行了摸索与研究，以满足信息化施工的需要。

在结构可靠性分析中,由于缺乏足够数据或信息不完整,元件强度和外载的分布参数只能根据已有的实验和专家的经验采用模糊变量进行描述。此时强度和外载是随机模糊变量,基于随机模糊理论,本文提出概率模型的分布参数为模糊变量时的结构可靠性度量指标计算模型。该模型不但可以解决应力和强度服从任意分布时的可靠度问题而且也为计算多变量模型提供了一种计算可靠度的方法。最后通过算例,验证了该方法的有效性和合理性。

本文提出了通过人工神经网络拟合极限状态函数的方法来解决结构可靠性问题。根据多层神经网络映射存在定理,对于任何在闭区间内的一个连续函数都可以用含有一个隐含层的bp网络来逼近。应用此定理,通过人工神经网络拟合极限状态方程,借助神经网络的函数映射关系产生大量的极限状态函数值,作为下一步的分析数据。基于人工神经网络可以平行的建立结构可靠度的sosm法,采用laplace渐近方法将非线性功能函数在验算点处作二次展开来研究结构的可靠度问题,能较高精度的逼近精确结果。

基于可靠度的几何意义,提出基于蝙蝠算法（batalgorithm,ba）进行边坡可靠性分析。针对基本蝙蝠算法易早熟、收敛精度低的不足,将细菌觅食算法中的迁徙操作（eliminationdispersal）引入基本蝙蝠算法,形成迁徙蝙蝠算法（edba）,提高了算法的全局搜索能力和收敛速度。算例1的计算结果表明：edba较基本ba的计算精度高,收敛速度快,稳定性更好,对求解复杂、高度非线性功能函数的可靠性问题具有很好的适应性。对于隐式功能函数的边坡可靠度求解,提出了采用蝙蝠算法和基因表达式编程（geneexpressionprogramming,gep）相结合的计算边坡可靠度的新方法。该方法采用gep方法拟合边坡极限状态函数,构建响应面,通过蝙蝠算法计算边坡可靠度及相应的验算点;算例2的计算结果证明：edba-gep方法对求解隐式功能函数的边坡可靠性问题具有很好的适应性,是科学可行的,具有很好的应用前景。

基于可靠度指标的几何含义,分析了粒子群算法的原理、模型和算法实现过程。通过算例用matlab语言编程进行计算,并与一次二阶矩法和蒙特卡罗法得出的结果进行了比较,证明了粒子群算法在化工设备可靠性分析中的有效性和可行性。

在目前的结构可靠度分析法中,响应面法被认为式一种相对精确法。详细介绍了采用响应面方法结合数值试验对其进行拟合,求系统的可靠度,并应用于某地下岩体空间围岩稳定的可靠性分析。

可靠性工程 结课论文 题目：混频器组件可靠性分析 学院：机电学院 专业：机械电子工程 学号：201100384216 学生姓名：郭守鑫 指导教师：尚会超 2014年6月 2 目录 摘要············································3 关键词··········································3 1.元器件清单··································3 2.可靠性预测··································4 3.可靠性分析···································6 3.1可靠性数据分析·······················

基于体系结构的软件可靠性模型建立在软件研制周期的初期阶段,能够对软件进行较早的可靠性分析,对早期软件结构的变更以及后期软件的更新与升级都提供了一定的指导依据。然而,早期的基于体系结构的软件可靠性模型只对单一的软件结构进行分析,这显然不满足如今同时存在多种体系结构风格的复杂软件的需求。分析了目前常用的软件体系结构风格,在基于混合体系结构的软件可靠性模型的基础上,阐述了应用体系结构模型进行评估的步骤,并结合实例进行了分析与验证。

提出了一种基于自适应metropolis算法和快速高斯变换技术的结构可靠性分析高效自适应重要抽样方法.该方法首先利用自适应metropolis算法高效生成结构失效域样本,然后运用自适应宽核密度估计方法构造重要抽样密度函数,最后采用快速高斯变换加速重要抽样过程中核函数的计算.与传统方法相比,自适应metropolis算法能够在相同计算量下提供更多结构失效域信息从而改善计算精度,即为求得给定精度问题的解,可有效减少样本生成过程中的结构分析次数,提高方法的计算效率;快速高斯(gauss)变换大幅降低核密度估计的计算复杂度从而大幅缩减重要抽样的计算耗时.通过数值算例可以看出该方法具有较高的计算精度和效率.

通过修正钢结构节点弯矩-转角关系,建立了相应的力学分析模型.利用受损结构的残余变形与承载力之间的关系,构建了受损钢框架结构可靠性分析的目标功能函数;并结合有限步长迭代法和概率网络估计法（pent法）,提出了受损钢框架结构可靠度计算方法.通过对一榀平面钢框架结构的静力试验研究,获取结构在受损前后的形变参数和极限承载力,采用本文所提出的方法对该结构进行了受损前后的可靠性分析.结果表明：结构体系损伤前后理论承载力与试验承载力吻合良好,提出的受损钢框架结构可靠性分析方法可用于工程实践中损伤钢框架结构的可靠性分析以及极限承载力计算.

主要研究故障模式及影响分析(fmea)方法在电子设备结构可靠性设计中的应用。简要介绍了fmea方法的工作流程,阐述了定义约定层次、建立方框图、确定故障模式和风险分析评定的方法等内容。以电子设备为例,详细说明了fmea在电子设备结构可靠性设计中如何分析设备结构潜在的故障模式、故障影响、故障原因和风险度等,并提出纠正措施对设备结构进行改进。根据分析结果编写了fmea报告,并进行fmea评审。经试验验证,该方法适合于电子设备结构可靠性设计与分析。

可靠性分析在砂土液化势评价中的应用——本文基于地震砂土液化实例，探讨了基于可靠性分析的砂土液化势评价新模型．且实际应用于拟建镇扬大桥工程桥址区砂土层的液化评判，并同其它评判方甚进行了对比分析，取得了较好的结果