一种基于预期可行性差分函数的结构可靠度分析方法
作者单位：哈尔滨工业大学
会议名称：《第十三届全国随机振动理论与应用学术会议暨第十一届全国随机动力学学术会议》
会议日期：2023年
学科分类：07[理学] 070104[理学-应用数学] 0701[理学-数学]
关 键 词：结构可靠度分析 kriging模型 主动学习 预期可行性函数
摘 要：自适应Kriging模型最近在可靠度分析中得到了广泛的应用。然而在处理小失效概率问题时,对这些问题进行可靠度分析仍非常困难,需要大量调用昂贵的功能函数。针对这一难题,本文建立了区域自适应Kriging可靠度分析方法(AK-MCS+DEFFU),该方法采用了新的学习函数与终止条件。一方面,通过考虑新增样本后整个新增样本邻域内Kriging模型不确定性的变化,定义了一个能够衡量新增样本邻域内预期可行性函数变化的差分函数(DEFFU)。另一方面,根据功能函数预测值的符号错误概率给出失效概率估计值的置信区间,从而提出了一个与估计相对误差相关的新的停止标准。当计算所得的最大相对误差满足预设的阈值时,自适应采样过程自动终止。本文通过四个数值算例,将提出的方法与几个最先进的方法进行了比较。结果表明,所提出的方法能够以较低的计算成本提供准确的失效概率估计。