GO法在軟件體系結(jié)構(gòu)可靠性分析中的應(yīng)用

為了研究寒區(qū)隧道在運(yùn)營階段襯砌結(jié)構(gòu)的可靠性,考慮到凍脹力、圍巖壓力和結(jié)構(gòu)自重應(yīng)力對圍巖襯砌結(jié)構(gòu)的影響,以昆侖山寒區(qū)隧道工程為背景,采用ansys中的pds(概率設(shè)計(jì))模塊和蒙特卡洛拉丁超立方抽樣方法,對影響寒區(qū)隧道襯砌結(jié)構(gòu)可靠性的主要因素以及保證隧道結(jié)構(gòu)安全的可靠性指標(biāo)進(jìn)行研究。結(jié)果表明:基于ansys數(shù)值模擬,通過研究凍土圍巖溫度場和應(yīng)力場的耦合結(jié)果,得到凍脹對襯砌結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的最不利的位置;以概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)相結(jié)合的方式,對襯砌結(jié)構(gòu)最不利位置的可靠性進(jìn)行定性和定量的分析,得到襯砌結(jié)構(gòu)的可靠性指標(biāo);蒙特卡洛法中的拉丁超立方抽樣提高了抽樣概率的精確性,概率設(shè)計(jì)的敏感性和設(shè)計(jì)變量之間的散點(diǎn)圖分析,有利于確定影響襯砌結(jié)構(gòu)可靠性的主控因素,進(jìn)而針對可控因素采取措施,以此提高襯砌結(jié)構(gòu)的可靠性。

由于蒙特卡羅(mc)方法具有程序結(jié)構(gòu)簡單,收斂速度與問題維數(shù)無關(guān)等優(yōu)點(diǎn),故其在結(jié)構(gòu)可靠性分析中得到了廣泛應(yīng)用。但是對于小失效概率等問題,計(jì)算效率低這一主要缺點(diǎn)限制了該方法的應(yīng)用范圍。為了解決mc方法存在的問題,通過引進(jìn)單位超立方體中不同的低偏差點(diǎn)集代替?zhèn)坞S機(jī)數(shù)序列,并結(jié)合了重要抽樣技術(shù)建立了結(jié)構(gòu)可靠性分析的擬蒙特卡羅(qmc)方法。該方法不但可以大幅度減少抽樣點(diǎn)數(shù)目,還能夠得到確定性的估計(jì)值,避免傳統(tǒng)mc方法只能得到概率意義下誤差的缺陷。通過數(shù)值算例可以看出本文方法具有較高的計(jì)算精度和效率,因此適用于結(jié)構(gòu)可靠性分析問題。

運(yùn)用ansys軟件中參數(shù)化語言設(shè)計(jì)與蒙特卡羅法相結(jié)合的隨機(jī)有限元法,以內(nèi)六角扳手為研究對象,選擇扳手的多種設(shè)計(jì)參數(shù)和作用載荷為隨機(jī)變量,在假定的統(tǒng)計(jì)分布情況下進(jìn)行扳手的強(qiáng)度可靠性分析。結(jié)果顯示,隨著抽樣次數(shù)的增多,輸出變量detss的均值逐漸收斂趨于穩(wěn)定,這表明運(yùn)用ansys和蒙特卡羅法相結(jié)合的方法對扳手結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的可靠性分析是可行的。

針對工程實(shí)際中存在功能函數(shù)為隱式或高維非線性的復(fù)雜結(jié)構(gòu),本文提出了一種基于降維算法和edgeworth級數(shù)的可靠性分析方法。利用降維算法將n維函數(shù)展開為n個(gè)一維函數(shù),經(jīng)變量轉(zhuǎn)換后變量都相互獨(dú)立且服從均值為0、方差為0.5的正態(tài)分布,再結(jié)合gauss-hermite積分方法計(jì)算出一維函數(shù)的原點(diǎn)矩,從而得到結(jié)構(gòu)功能函數(shù)的中心矩,將所得的矩信息應(yīng)用到edgeworth級數(shù)展開式中,給出功能函數(shù)的累積分布函數(shù)表達(dá)式,計(jì)算得到結(jié)構(gòu)的失效概率。該方法避免了功能函數(shù)對變量梯度的要求,僅需少量的確定性重分析計(jì)算。數(shù)值算例結(jié)果表明了本方法的有效性和正確性。

提出通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擬合極限狀態(tài)函數(shù)的方法來解決結(jié)構(gòu)可靠性問題。根據(jù)多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)映射存在定理,對于任何在閉區(qū)間內(nèi)的一個(gè)連續(xù)函數(shù)都可以用含有一個(gè)隱含層的bp網(wǎng)絡(luò)來逼近。應(yīng)用此定理,通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擬合極限狀態(tài)方程,借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的函數(shù)映射關(guān)系產(chǎn)生大量的極限狀態(tài)函數(shù)值,作為下一步的分析數(shù)據(jù)。此過程并不像montecarlo法對每一點(diǎn)都做確定性計(jì)算,因而達(dá)到減少計(jì)算工作量的目的。該方法僅采用montecarlo法隨機(jī)抽樣的思路,對大范圍的數(shù)據(jù)進(jìn)行概率分析,通過概率分析得到極限狀態(tài)函數(shù)值的均值和標(biāo)準(zhǔn)差,以便求得結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性指標(biāo),進(jìn)行結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性分析。

針對現(xiàn)有汽車eps系統(tǒng)可靠性評估傳統(tǒng)方法的局限性,應(yīng)用go法對eps系統(tǒng)進(jìn)行可靠性分析。闡述了汽車eps系統(tǒng)go法的具體分析步驟,建立了相應(yīng)go圖模型,進(jìn)行了定性分析和精確的定量分析。通過與fta分析和fmea分析法對同一eps的分析對比驗(yàn)證了go法在汽車eps進(jìn)行可靠性分析中的實(shí)用性和正確性。結(jié)果表明應(yīng)用go法進(jìn)行汽車eps可靠性分析,是一種具有實(shí)際操作意義的解決方案,可以減少計(jì)算工作量和降低建模差錯(cuò)。

將支持向量機(jī)應(yīng)用到地下工程可靠性分析中,通過將支持向量機(jī)分別與一階二次矩和蒙特卡洛結(jié)合,提出了基于支持向量機(jī)的可靠性分析方法,利用數(shù)值模擬構(gòu)造學(xué)習(xí)樣本,通過支持向量機(jī)學(xué)習(xí),建立變形與隨機(jī)變量之間映射關(guān)系的支持向量機(jī)表達(dá),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)隧道極限狀態(tài)函數(shù)及其偏導(dǎo)數(shù)的顯式表達(dá),從而計(jì)算隧道的可靠性指標(biāo)。該方法避免了傳統(tǒng)可靠性分析的缺點(diǎn)。算例分析結(jié)果表明,該方法計(jì)算效率高、結(jié)果可靠,對含有大量隨機(jī)變量的復(fù)雜巖土工程可靠性分析具有很大的潛力,具有廣泛的應(yīng)用前景和工程價(jià)值。

本文結(jié)合結(jié)構(gòu)可靠性評估特點(diǎn),應(yīng)用未確知測度、置信度的概念,建立了基于未確知測度的工程結(jié)構(gòu)可靠性評估模型,并結(jié)合工程實(shí)例,驗(yàn)證該模型在處理大量不確定性影響因素時(shí)丟失信息少,得到的評估結(jié)果能夠客觀全面地反映結(jié)構(gòu)可靠性。該評價(jià)方法操作相對簡單,滿足工程需要,更加實(shí)用。

分析了傳統(tǒng)jc法的基本思路及不足,結(jié)合工程實(shí)例介紹了可靠度加速算法在求橋梁結(jié)構(gòu)可靠性指標(biāo)中的應(yīng)用。

研究了廣義應(yīng)力和廣義強(qiáng)度同時(shí)具有模糊性和隨機(jī)性時(shí)的結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算問題,基于模糊隨機(jī)變量和模糊隨機(jī)事件的理論,建立了結(jié)構(gòu)模糊可靠度的計(jì)算模型.最后通過一算例,驗(yàn)證了該方法的有效性和合理性.

基于功能的模板支架結(jié)構(gòu)可靠性分析——本文介紹了基于功能的結(jié)構(gòu)可靠性的概念，確定了鋼管支架失效模式，在此基礎(chǔ)上利用ansys軟件對鋼管支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)分析，對鋼管支架的可靠性變化規(guī)律進(jìn)行了摸索與研究，以滿足信息化施工的需要。

在結(jié)構(gòu)可靠性分析中,由于缺乏足夠數(shù)據(jù)或信息不完整,元件強(qiáng)度和外載的分布參數(shù)只能根據(jù)已有的實(shí)驗(yàn)和專家的經(jīng)驗(yàn)采用模糊變量進(jìn)行描述。此時(shí)強(qiáng)度和外載是隨機(jī)模糊變量,基于隨機(jī)模糊理論,本文提出概率模型的分布參數(shù)為模糊變量時(shí)的結(jié)構(gòu)可靠性度量指標(biāo)計(jì)算模型。該模型不但可以解決應(yīng)力和強(qiáng)度服從任意分布時(shí)的可靠度問題而且也為計(jì)算多變量模型提供了一種計(jì)算可靠度的方法。最后通過算例,驗(yàn)證了該方法的有效性和合理性。

本文提出了通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擬合極限狀態(tài)函數(shù)的方法來解決結(jié)構(gòu)可靠性問題。根據(jù)多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)映射存在定理,對于任何在閉區(qū)間內(nèi)的一個(gè)連續(xù)函數(shù)都可以用含有一個(gè)隱含層的bp網(wǎng)絡(luò)來逼近。應(yīng)用此定理,通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擬合極限狀態(tài)方程,借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的函數(shù)映射關(guān)系產(chǎn)生大量的極限狀態(tài)函數(shù)值,作為下一步的分析數(shù)據(jù)?；谌斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)可以平行的建立結(jié)構(gòu)可靠度的sosm法,采用laplace漸近方法將非線性功能函數(shù)在驗(yàn)算點(diǎn)處作二次展開來研究結(jié)構(gòu)的可靠度問題,能較高精度的逼近精確結(jié)果。

基于可靠度的幾何意義,提出基于蝙蝠算法（batalgorithm,ba）進(jìn)行邊坡可靠性分析。針對基本蝙蝠算法易早熟、收斂精度低的不足,將細(xì)菌覓食算法中的遷徙操作（eliminationdispersal）引入基本蝙蝠算法,形成遷徙蝙蝠算法（edba）,提高了算法的全局搜索能力和收斂速度。算例1的計(jì)算結(jié)果表明：edba較基本ba的計(jì)算精度高,收斂速度快,穩(wěn)定性更好,對求解復(fù)雜、高度非線性功能函數(shù)的可靠性問題具有很好的適應(yīng)性。對于隱式功能函數(shù)的邊坡可靠度求解,提出了采用蝙蝠算法和基因表達(dá)式編程（geneexpressionprogramming,gep）相結(jié)合的計(jì)算邊坡可靠度的新方法。該方法采用gep方法擬合邊坡極限狀態(tài)函數(shù),構(gòu)建響應(yīng)面,通過蝙蝠算法計(jì)算邊坡可靠度及相應(yīng)的驗(yàn)算點(diǎn);算例2的計(jì)算結(jié)果證明：edba-gep方法對求解隱式功能函數(shù)的邊坡可靠性問題具有很好的適應(yīng)性,是科學(xué)可行的,具有很好的應(yīng)用前景。

基于可靠度指標(biāo)的幾何含義,分析了粒子群算法的原理、模型和算法實(shí)現(xiàn)過程。通過算例用matlab語言編程進(jìn)行計(jì)算,并與一次二階矩法和蒙特卡羅法得出的結(jié)果進(jìn)行了比較,證明了粒子群算法在化工設(shè)備可靠性分析中的有效性和可行性。

在目前的結(jié)構(gòu)可靠度分析法中,響應(yīng)面法被認(rèn)為式一種相對精確法。詳細(xì)介紹了采用響應(yīng)面方法結(jié)合數(shù)值試驗(yàn)對其進(jìn)行擬合,求系統(tǒng)的可靠度,并應(yīng)用于某地下巖體空間圍巖穩(wěn)定的可靠性分析。

可靠性工程 結(jié)課論文 題目：混頻器組件可靠性分析 學(xué)院：機(jī)電學(xué)院 專業(yè)：機(jī)械電子工程 學(xué)號：201100384216 學(xué)生姓名：郭守鑫 指導(dǎo)教師：尚會超 2014年6月 2 目錄 摘要············································3 關(guān)鍵詞··········································3 1.元器件清單··································3 2.可靠性預(yù)測··································4 3.可靠性分析···································6 3.1可靠性數(shù)據(jù)分析·······················

產(chǎn)品可靠性分析 1 產(chǎn)品可靠性分析 2 isas項(xiàng)目文檔 項(xiàng)目：產(chǎn)品可靠性分析 系部：軟件工程系 專業(yè)：niit 班級：軟件1010 姓名學(xué)號 王小燕2010180646 楊英2010180656 指導(dǎo)老師：廖玉霞 裝訂日期：2012/6/17 產(chǎn)品可靠性分析 3 目錄 目錄.........................................................................3 產(chǎn)品可靠性分析......................................................6 摘要.........................................................................6 1、產(chǎn)品可靠性分析的背景及意義....

基于體系結(jié)構(gòu)的軟件可靠性模型建立在軟件研制周期的初期階段,能夠?qū)浖M(jìn)行較早的可靠性分析,對早期軟件結(jié)構(gòu)的變更以及后期軟件的更新與升級都提供了一定的指導(dǎo)依據(jù)。然而,早期的基于體系結(jié)構(gòu)的軟件可靠性模型只對單一的軟件結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,這顯然不滿足如今同時(shí)存在多種體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格的復(fù)雜軟件的需求。分析了目前常用的軟件體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格,在基于混合體系結(jié)構(gòu)的軟件可靠性模型的基礎(chǔ)上,闡述了應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行評估的步驟,并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行了分析與驗(yàn)證。

提出了一種基于自適應(yīng)metropolis算法和快速高斯變換技術(shù)的結(jié)構(gòu)可靠性分析高效自適應(yīng)重要抽樣方法.該方法首先利用自適應(yīng)metropolis算法高效生成結(jié)構(gòu)失效域樣本,然后運(yùn)用自適應(yīng)寬核密度估計(jì)方法構(gòu)造重要抽樣密度函數(shù),最后采用快速高斯變換加速重要抽樣過程中核函數(shù)的計(jì)算.與傳統(tǒng)方法相比,自適應(yīng)metropolis算法能夠在相同計(jì)算量下提供更多結(jié)構(gòu)失效域信息從而改善計(jì)算精度,即為求得給定精度問題的解,可有效減少樣本生成過程中的結(jié)構(gòu)分析次數(shù),提高方法的計(jì)算效率;快速高斯(gauss)變換大幅降低核密度估計(jì)的計(jì)算復(fù)雜度從而大幅縮減重要抽樣的計(jì)算耗時(shí).通過數(shù)值算例可以看出該方法具有較高的計(jì)算精度和效率.

通過修正鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系,建立了相應(yīng)的力學(xué)分析模型.利用受損結(jié)構(gòu)的殘余變形與承載力之間的關(guān)系,構(gòu)建了受損鋼框架結(jié)構(gòu)可靠性分析的目標(biāo)功能函數(shù);并結(jié)合有限步長迭代法和概率網(wǎng)絡(luò)估計(jì)法（pent法）,提出了受損鋼框架結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算方法.通過對一榀平面鋼框架結(jié)構(gòu)的靜力試驗(yàn)研究,獲取結(jié)構(gòu)在受損前后的形變參數(shù)和極限承載力,采用本文所提出的方法對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了受損前后的可靠性分析.結(jié)果表明：結(jié)構(gòu)體系損傷前后理論承載力與試驗(yàn)承載力吻合良好,提出的受損鋼框架結(jié)構(gòu)可靠性分析方法可用于工程實(shí)踐中損傷鋼框架結(jié)構(gòu)的可靠性分析以及極限承載力計(jì)算.

主要研究故障模式及影響分析(fmea)方法在電子設(shè)備結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。簡要介紹了fmea方法的工作流程,闡述了定義約定層次、建立方框圖、確定故障模式和風(fēng)險(xiǎn)分析評定的方法等內(nèi)容。以電子設(shè)備為例,詳細(xì)說明了fmea在電子設(shè)備結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)中如何分析設(shè)備結(jié)構(gòu)潛在的故障模式、故障影響、故障原因和風(fēng)險(xiǎn)度等,并提出糾正措施對設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。根據(jù)分析結(jié)果編寫了fmea報(bào)告,并進(jìn)行fmea評審。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證,該方法適合于電子設(shè)備結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)與分析。