曲线拟合与蒙特卡洛法结合的结构可靠度分析方法

吉林大学学报(工学版) ›› 2010, Vol. 40 ›› Issue (增刊): 293-0296.

曲线拟合与蒙特卡洛法结合的结构可靠度分析方法

孟广伟^1,2,蔡斌^2,3,李锋²,董心²

1.吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室,长春 130022;2.吉林大学机械科学与工程学院,长春 130022,3.吉林建筑工程学院土木工程学院,长春 130118

收稿日期:2010-03-09 出版日期:2010-09-01 发布日期:2010-09-01
通讯作者: 董心（1956-）,男,教授.研究方向:生物固体力学,计算固体力学.E-mail:dongxin@jlu.edu.cn E-mail:dongxin@jlu.edu.cn
作者简介:孟广伟（1959-）,男,教授,博士生导师.研究方向:疲劳与断裂,计算固体力学.E-mail:mgw@jlu.edu.cn
基金资助:
吉林大学“985工程”项目；吉林省科技厅基金项目（20090540）；高等学校博士学科点专项科研基金项目（20060183063）

New method for structural reliability analysis by combining curve fitting with Monte Carlo simulation

MENG Guang-wei^1,2,CAI Bin^2,3,LI Feng²,DONG Xin²

1.State Key Laboratory of Automobile Dynamic Simulation, Jilin University,Changchun 130022,China;2.College of Mechanical Science and Engineering, Jilin University, Changchun 130022,China;3.School of Civil Engineering, Jilin Institute of Architecture and Civil Engineering, Changchun 130118,China

Received:2010-03-09 Online:2010-09-01 Published:2010-09-01

摘要/Abstract

摘要：

针对蒙特卡洛方法存在的计算量大、计算时间长的缺点，借助曲线拟合的思想，对现有方法进行改进。首先通过对蒙特卡洛方法计算得到的数据进行曲线拟合，然后借助LevenbergMarquardt优化方法计算结构的失效概率，最后通过对一平面桁架结构进行可靠度分析来验证本文方法的可行性。结果表明，本文方法精度较高、计算量小、计算时间短，为大型复杂结构的可靠度分析提供了一种有效手段。

关键词: 固体力学, 可靠度, 蒙特卡洛方法, 优化方法, LevenbergMarquardt方法

Abstract:

To overcome shortcomings of large amount of computational efforts and long computation time existing in Monte Carlo simulation for system reliability analysis，an improved method was proposed in the light of curve fitting. Reliability problem was reformed by depending on an optimal parameter, and the failure probability was treated as a function of this parameter by exploiting the regularity of it and fitting the reliability function by LevenbergMarquardt method. A tenbar truss structure numerical example was given to prove the feasibility of proposed method. Result indicates that the proposed method has high computational accuracy with less computational efforts and computation time，providing an effective way to analyze reliability of large complex structures.

Key words: solid mechanics, reliability, Monte Carlo simulation, optimized extrapolation, LevenbergMarquardt method

中图分类号:

O344

孟广伟, 蔡斌, 李锋, 董心. 曲线拟合与蒙特卡洛法结合的结构可靠度分析方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2010, 40(增刊): 293-0296.

MENG Guang-Wei, CA Bin, LI Feng, DONG Xin. New method for structural reliability analysis by combining curve fitting with Monte Carlo simulation[J]. 吉林大学学报(工学版), 2010, 40(增刊): 293-0296.

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