[發明專利]一種基于混合不確定性變量的可靠性分析方法及其應用

在審

• 申請號: 202110184235.0
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN112784440A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 劉新田;楊錫洲;劉凱;張玉茹
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/02
• 代理公司: 上海唯智贏專利代理事務所(普通合伙) 31293
• 代理人: 劉朵朵

本發明公開了一種基于混合不確定性變量的可靠性分析方法及其應用，其步驟如下：變量處理，包括區間變量處理和模糊變量處理，區間變量處理為將區間變量x轉換為服從標準正態分布的隨機變量U，模糊變量處理包括模糊變量初始化和模糊變量截集化處理；輸入起始點；計算u_k+1；判斷KKT條件；判斷收斂；計算當前截集下的最大和最小失效概率；終止條件判斷。本發明的基于混合不確定性變量的可靠性分析方法，能夠優化多種不確定性類型，可以完成同時具有隨機、區間、模糊不確定性變量的混合可靠性分析，為混合可靠性分析提供了一種全新的技術處理思路，極大地簡化了處理流程，提高了多種類型的不確定性的可靠性分析的技術水平，極具應用前景。

技術領域

本發明屬于結構可靠性分析技術領域，涉及一種基于混合不確定性變量的可靠性分析方法及其應用，特別涉及一種能夠解決含有混合不確定性變量問題的結構可靠性分析方法。

背景技術

在傳統的工程設計中，設計變量通常被視為確定性值。然而，在大多數實際工程應用中存在各種不確定因素。為了降低不確定性的影響，有多種可靠性分析的方法如一階可靠性方法(FORM)、二階可靠性方法(SORM)。目前單一類型的不確定性的可靠性分析方法在工程界的應用發展已經比較成熟，但是多種類型的不確定性的可靠性分析方法由于處理起來比較復雜，技術有待提高。

因此，開發一種能夠優化多種不確定性類型的可靠性分析方法極具現實意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術難以同時處理多種類型的不確定性的缺陷，提供一種能夠優化多種不確定性類型的可靠性分析方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于混合不確定性變量的可靠性分析方法，步驟如下：

(1)變量處理，包括區間變量處理和模糊變量處理；

所述區間變量處理為將區間變量x轉換為服從標準正態分布的隨機變量U；

所述模糊變量處理包括模糊變量初始化和模糊變量截集化處理；

所述模糊變量初始化為對模糊變量的兩個不同方向上的截集α、β進行初始化，所述模糊變量截集化處理為處理初始化后的模糊變量截集得到α、β截集下模糊變量的取值范圍y；

(2)輸入起始點u₀和y₀，初始化迭代數k＝0；

(3)迭代計算u_k+1和y_k+1，其收斂條件為

|g(u_k+1,y_k+1)|≤ε₁

||u_k+1-u_k||≤ε₂

其中g()為性能函數，ε₁和ε₂分別為設定的閾值，如滿足收斂條件則β_min＝||u_k+1||或β_max＝||u_k+1||；

步驟(3)具體為：

(3.1)計算u_k+1；

(3.2)判斷KKT條件，如滿足KKT條件，則令y_k+1＝y_k，進入下一步；反之，計算得到y_k后令y_k+1＝y_k，進入下一步；