[發明專利]機械連接結構的可靠性分析方法

有效

• 申請號: 201811357584.2
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109635346B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 周長聰;岳珠峰;李海和;常琦
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20;G06F111/08
• 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

本發明提出一種機械連接結構的可靠性分析方法。該可靠性分析方法首先根據機械連接結構的應用場所及連接關系確認輸入變量及功能函數；之后，根據所述輸入變量和所述功能函數，利用單變量分解逼近確定前兩階響應統計矩；然后，根據所述前兩階響應統計矩從所述輸入變量中識別出目標輸入變量；將所述目標輸入變量進行雙變量分解逼近，得到混合分解模型；最后，根據所述混合分解模型確定所述機械連接結構的失效概率。減少了計算量，減少了計算成本；相較于相關技術中的降維分析方法增加了計算精度；避免了采用傳統方法直接忽略低階交叉項引起誤差或者考慮全部交叉項導致計算量過大的問題。

技術領域

本發明涉及可靠性分析技術領域，尤其涉及一種機械連接結構的可靠性分析方法。

背景技術

結構的可靠性分析是保障結構安全至關重要的工作，目前主要的可靠性分析方法主要分為兩類，一類是基于抽樣技術的方法，例如蒙特卡洛模擬法；一類是通過隨機變量的聯合概率密度的積分的方法，例如矩方法。

但是，抽樣方法在解決小失效概率問題時需要進行大量抽樣計算，其高計算成本是工程應用所不能接受的。通過隨機變量的聯合概率密度的積分的方法對于高維復雜問題來說，數值積分的計算量隨輸入變量的增加以指數倍增長；計算量太大。現有技術中采用的降維方法計算式精度較差。

因此有必要設計一種新的機械連接結構的可靠性分析方法。

所述背景技術部分公開的上述信息僅用于加強對本發明的背景的理解，因此它可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本發明的目的提供一種可以克服現有技術中可靠性分析過程中減小計算量與保證計算精度之間矛盾的機械連接結構的可靠性分析方法。

本發明的額外方面和優點將部分地在下面的描述中闡述，并且部分地將從描述中變得顯然，或者可以通過本發明的實踐而習得。

根據本發明的一個方面，一種機械連接結構的可靠性分析方法，包括：

根據機械連接結構的應用場所及連接關系確認輸入變量及功能函數；

根據所述輸入變量和所述功能函數，利用單變量分解逼近確定前兩階響應統計矩；

根據所述前兩階響應統計矩從所述輸入變量中識別出目標輸入變量；

將所述目標輸入變量進行雙變量分解逼近，得到混合分解模型；

根據所述混合分解模型確定所述機械連接結構的失效概率。

在本公開的一種示例性實施例中，所述功能函數為Y＝g(x)；

其中x＝{x₁，x₂，…，x_n}^T是輸入變量；g₀是常數項，表示功能函數g(x)在參考點c＝[c₁，c₂，…，c_n]^T處的值，函數g_i(x_i)表示僅第i個變量x_i作用于機械連接結構時機械連接結構的輸出，函數g_ij(x_i，x_j)表示第i個變量x_i和第j個變量x_j的交叉項對機械連接結構的作用，n表示變量個數。

在本公開的一種示例性實施例中，所述根據所述輸入變量、輸入變量的分布類型和所述功能函數，利用單變量分解逼近確定前兩階響應統計矩包括：根據單變量乘法逼近公式通過統計矩計算公式得到前兩階響應統計矩；

所述單變量乘法逼近公式為：

所述統計矩計算公式為：