[發(fā)明專利]多失效模式結構模式敏感性指標分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810144918.1
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108346003B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發(fā)明（設計）人: 魏鵬飛;岳珠峰;劉付超;周長聰;張政;王文選;唐成虎
• 申請（專利權）人: 西北工業(yè)大學
• 主分類號: G06Q10/0639
• 分類號: G06Q10/0639;G06Q50/02
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 闞梓瑄

1.一種多失效模式結構模式敏感性指標分析方法，應用于輸油管路系統(tǒng)，所述輸油管路系統(tǒng)包括多個相互連通的管路，其特征在于，包括：

定義第一多失效模式結構模式敏感性指標，所述第一多失效模式結構模式敏感性指標用于衡量所述多失效模式結構模式中的任意一個失效模式對結構系統(tǒng)的失效的影響程度；

定義第二多失效模式結構模式敏感性指標，所述第二多失效模式結構模式敏感性指標用于衡量所述多失效模式結構模式中的任意一個失效模式對結構系統(tǒng)的正常運行的影響程度；

基于所述第一多失效模式結構模式敏感性指標和第二多失效模式結構模式敏感性指標，并結合所述輸油管路系統(tǒng)的一個或多個管路的樣本數(shù)據(jù)矩陣的指示函數(shù)，以確定所述第一多失效模式結構模式敏感性指標的最終計算式和第二多失效模式結構模式敏感性指標的最終計算式，以確定對應各管路的第一模式敏感性指標和第二模式敏感性指標，并基于各管路的所述第一模式敏感性指標和第二模式敏感性指標對輸油管路系統(tǒng)進行敏感性分析；

其中，所述確定對應各管路的所述第一模式敏感性指標和第二模式敏感性指標包括：

基于各管路的橫截面積、摩擦系數(shù)以及水力半徑確定各管路的極限狀態(tài)函數(shù)中的常數(shù)項，并結合各管路的徑流系數(shù)，各管路的與管路摩擦系數(shù)成反比的參數(shù)，各管路的衰變系數(shù)，各管路的與管路沉淀系數(shù)成正比的參數(shù)確定各管路的極限狀態(tài)函數(shù)，所述極限狀態(tài)函數(shù)用于判斷各管路處于失效或者正常運行狀態(tài)；

基于所述第一多失效模式結構模式敏感性指標的最終計算式和第二多失效模式結構模式敏感性指標的最終計算式，并結合各管路的極限狀態(tài)函數(shù)，使用蒙特卡洛法確定各管路的所述第一模式敏感性指標和第二模式敏感性指標；

其中，所述第一多失效模式結構模式敏感性指標的計算式為：

其中，MI_Fj為所述第一多失效模式結構模式敏感性指標；P_f為整個結構系統(tǒng)的失效概率；P_fj為第j個模式的失效概率；I_F為結構系統(tǒng)指示函數(shù)，當結構系統(tǒng)失效時，I_F＝1，當結構系統(tǒng)正常運行時，I_F＝0；I_j為第j個模式的指示函數(shù)，當?shù)趈個模式失效時，I_j＝1，當?shù)趈個模式正常運行時，I_j＝0；

所述第二多失效模式結構模式敏感性指標的計算式為：

其中，MI_Sj為所述第二多失效模式結構模式敏感性指標；P_f為整個結構系統(tǒng)的失效概率；P_fj為第j個模式的失效概率；I_F為結構系統(tǒng)指示函數(shù)，當結構系統(tǒng)失效時，I_F＝1，當結構系統(tǒng)正常運行時，I_F＝0；I_j為第j個模式的指示函數(shù)，當?shù)趈個模式失效時，I_j＝1，當?shù)趈個模式正常運行時，I_j＝0。

2.根據(jù)權利要求1所述的多失效模式結構模式敏感性指標分析方法，其特征在于，所述第一多失效模式結構模式敏感性指標的計算式

通過推導轉化為：

3.根據(jù)權利要求1所述的多失效模式結構模式敏感性指標分析方法，其特征在于，所述第二多失效模式結構模式敏感性指標的計算式

通過推導轉化為：

4.根據(jù)權利要求1所述的多失效模式結構模式敏感性指標分析方法，其特征在于，所述輸油管路系統(tǒng)的一個或多個管路的樣本數(shù)據(jù)矩陣設為B，基于所述輸油管路系統(tǒng)的一個或多個管路的樣本數(shù)據(jù)矩陣B計算指示函數(shù)I_j和I_F分別得到I_Bj和I_B。

5.根據(jù)權利要求4所述的多失效模式結構模式敏感性指標分析方法，其特征在于，所述輸油管路系統(tǒng)的一個或多個管路的樣本數(shù)據(jù)矩陣的樣本數(shù)據(jù)包括各管路的徑流系數(shù)，各管路的與管路摩擦系數(shù)成反比的參數(shù)，各管路的衰變系數(shù)，各管路的與管路沉淀系數(shù)成正比的參數(shù)。

6.根據(jù)權利要求5所述的多失效模式結構模式敏感性指標分析方法，其特征在于，所述第一多失效模式結構模式敏感性指標的最終計算式和第二多失效模式結構模式敏感性指標的最終計算式分別為：