[發明專利]基于自適應重要抽樣的復合材料加筋壁板后屈曲可靠性分析方法

有效

• 申請號: 202010583267.3
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111783293B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 張峰;武明英;徐夏雨;張旭;程磊;王佩艷
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/02;G06F111/08;G06F113/24;G06F113/26
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 劉新瓊

1.一種基于自適應重要抽樣的復合材料加筋壁板后屈曲可靠性分析方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：給定復合材料加筋壁板相關變量X＝{X₁,X₂,…,X₈}的均值和標準差，參數X₁～X₈均服從正態分布；其中X₁為復合材料板的厚度、X₂為鋪層的角度、X₃為蒙皮寬度、X₄和X₅為水平緣條1和水平緣條2的寬度、X₆為緣條高度、X₇為加筋層合板的長度，X₈為加筋壁板所受的實際載荷；復合材料加筋壁板參數的概率特性如下表所示：

參數	標識	均值	標準差	分布類型
厚度/mm	1]]>	0.125	0.00125	正態
鋪層角度/°	2]]>	0	0.1	正態
蒙皮的寬度/mm	3]]>	710	0.071	正態
水平緣條1的寬度/mm	4]]>	55	0.0055	正態
水平緣條2的寬度/mm	5]]>	25	0.0025	正態
緣條的高度/mm	6]]>	45	0.0045	正態
加筋層合板的長度/mm	7]]>	570	0.057	正態
實際載荷/N	8]]>	6]]>	4]]>	正態

；

步驟2：對步驟1的參數進行正態抽樣，利用自適應抽樣法計算失效概率：

(1)第1次抽樣，即q＝1，選擇第1次重要抽樣函數為h₍₁₎(X)為正態型，h₍₁₎(X)的抽樣中心Δ_X(1)為均值點，方差向量與輸入向量的聯合概率密度函數的方差向量一致，即μ_h(1)＝μ_X＝{0.125,0,710,55,25,45,570,1.256×10⁶}^T，方差向量按照重要抽樣函數h₍₁₎(X)抽取N₍₁₎個樣本X_(1)s，s＝1,2,…,N₍₁₎，判斷樣本X_(1)s是否落入失效域Rn；對于落入Rn區域的抽樣點，采用下式計算失效概率并將當前聯合概率密度函數f(X)最大值對應的樣本點記為δ*；第2次重要抽樣函數為h₍₂₎(X)的抽樣中心Δ_X(2)即為δ*，方差向量與輸入向量的聯合概率密度函數的方差向量一致；

其中，下標q表示抽樣次數，q＝1,2,…,m，I_F(X_(q)s)為指示函數，f(X_(q)s)為當前聯合概率密度函數，h_(q)(X_(q)s)為重要抽樣函數；

(2)第q次的重要抽樣密度函數h_(q)(X)為正態型，抽樣中心為Δ_X(q)，方差向量與輸入向量的聯合概率密度函數的方差向量一致，即μ_h(q)＝Δ_x(q)，方差向量按照重要抽樣函數h_(q)(X)抽取N_(q)個樣本X_(q)s，s＝1,2,…,N_(q)，判斷樣本X_(q)s是否落入失效域Rn；對于落入Rn區域的抽樣點，計算失效概率并將當前f(X)最大值對應的樣本點記為δ*；比較Δ_X(q)和δ*對應的聯合概率密度函數f(Δ_X(q))和f(δ*)的大小；如果f(δ*)≥f(Δ_X(q))，則第q+1次的重要抽樣密度函數h_(q+1)(X)的抽樣中心Δ_X(q+1)選為δ*；如果f(δ*)＜f(Δ_X(q))，則第q+1次的重要抽樣密度函數h_(q+1)(X)的抽樣中心Δ_X(q+1)選為Δ_X(q)；

(3)進行m次抽樣，采用下式計算加筋壁板結構的失效概率

2.根據權利要求1所述的一種基于自適應重要抽樣的復合材料加筋壁板后屈曲可靠性分析方法，其特征在于所述的步驟2中m取20，N_(q)均取100000。