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《基于梯度投影取樣的改進(jìn)Kriging方法》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、文章編號:2095-1248(2016)05-0001-05航空宇航工程基于梯度投影取樣的改進(jìn)Kriging方法趙維濤,唐愷,祁武超(沈陽航空航天大學(xué)遼寧省飛行器復(fù)合材料結(jié)構(gòu)分析與仿真重點實驗室,沈陽110136)摘要:在結(jié)構(gòu)可靠性分析過程中,Kriging方法是工程實際中常用方法之一。但樣本點選取對Kriging模型預(yù)測精度具有一定影響,樣本點過多計算效率低下,樣本點過少難以保證預(yù)測精度。基于結(jié)構(gòu)可靠性分析特點,充分利用梯度投影技術(shù)的優(yōu)勢,結(jié)合樣本點篩選技術(shù),合理選取用于構(gòu)建Kriging模型的樣本點。數(shù)值算例表明,方法求得的設(shè)計點、可靠性指標(biāo)和失效概率均具有滿意的計算精
2、度,且方法所需樣本點數(shù)量明顯少于其它方法,計算效率較高。關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)可靠性;Kriging模型;梯度投影;樣本篩選中圖分類號:V215.7文獻(xiàn)標(biāo)志碼:Adoi:10.3969/j.issn.2095-1248.2016.05.001ImprovedKrigingmethodbasedongradientprojectionsamplingZHAOWei-tao,TANGKai,QIWu-chao(KeyLaboratoryofLiaoningProvinceforCompositeStructuralAnalysisofAerocraftandSimulation,Shen
3、yangAerospaceUniversity,Shenyang110136,China)Abstract:Krigingmethodisoneofthecommonmethodsforanalyzingstructuralreliabilityinengineeringpractice.However,theselectionofsampleshasagreatinfluenceontheaccuracyofKrigingmodel.Alargenumberofsamplescanleadtolowefficiency,andfewsamplescannotensuret
4、heaccuracyofprediction.Inthispaper,animprovedKrigingmethodwasproposedbasedonthecharacteristicsofstructuralreliabilitya-nalysis,thegradientprojectiontechniqueandthesamplescreeningtechnique.Themethodselectedappropri-ateamountofsamplestoconstructtheKrigingmodel.Thenumericalresultsindicatethat
5、theimprovedmeth-odcanobtainapprovingaccuracyforthecalculationofdesignpoint,reliabilityindexandfailureprobability.Thenumberofsamplesselectedbytheimprovedmethodisremarkablylessthanthatbyothermethodsandthecalculationefficiencyishigher.Keywords:structuralreliability;Krigingmodel;gradientprojec
6、tion;sampleselecting在實際工程中,對于某些大型復(fù)雜結(jié)構(gòu),輸入達(dá)式,這給結(jié)構(gòu)可靠性分析帶來一定的困難。雖變量和輸出變量之間往往具有較高的非線性關(guān)然MonteCarloSimulation(MSC)可以解決此類系,很難得到輸入變量和輸出變量之間的明確表問題并能夠得到較精準(zhǔn)的解,但該方法需要調(diào)用收稿日期:2016-05-06基金項目:國家自然科學(xué)基金(項目編號:11502149);遼寧省自然科學(xué)基金(項目編號:201602579);航空科學(xué)基金(項目編號:2013ZA54004);遼寧省教育廳(項目編號:L2014072)。作者簡介:趙維濤(1977-),男,
7、遼寧沈陽人,副教授,主要研究方向:飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與可靠性,E-mail:zhwt201@126.com。2沈陽航空航天大學(xué)學(xué)報第33卷有限元次數(shù)過多,計算效率低下。針對上述問題,期望。在經(jīng)典Kriging模型中,常用的回歸函數(shù)國內(nèi)外學(xué)者提出了很多改進(jìn)方法,例如Response為多項式函數(shù)。通常情況下,回歸函數(shù)的形式對[1-2][3-5]SurfaceMethod(RSM)和Kriging方法擬合精度不起決定性的作用。當(dāng)回歸函數(shù)取為線等。RSM通常使用一個簡單的函數(shù)代替設(shè)計點性多項式時有p=n+1,此時回歸函數(shù)矩陣F的