在结构可靠性分析中,代理模型法是很重要的一种方法,包括响应面法、Kriging等,我这两年一直在学这方面的知识,尤其是刚开始的时候,在网上很难找到资料,看论文是最好的方法。这里是我对响应面法的一些理解,及其主要内容。
背景
传统工程设计以安全因子来保证结构的稳定,例如,通常以结构的强度和应力的比值作为安全因子值。但是现实生活中强度和应力这些参数并不是一个常数,是随机的,这就导致传统的安全因子法给出的结果不太可信。 而概率分析方法就是用随机变量对应力、强度等参数进行建模(正态分布,威布尔分布等),然后计算其失效概率。 那么怎么定义失效呢。比如说:对于一个桁架结构,在外力的影响下,我们怎么判定他在什么情况下是失效的呢?这是工程师的前期工作,比如假设某一关键节点的位移大于某一值,我们就判定该结构是失效的。这并不是响应面法的重点,便不做介绍了。 假设我们已知失效的标准了,那么我们假设,随机扰动因素为向量X,记结构响应为Y,则Y与X之间可用一隐式函数关联,即
Y
=
G
(
X
)
Y=G(X)
Y=G(X)
我们假设Y0为正常,那么Y=0就是一个临界状态,也称极限状态。而概率分析的主要目的是,找到结构的失效概率,即
P
(
Y
;
0
)
=
P
(
G
(
X
)
)
;
0
P(Y;0)=P(G(X));0
P(Y |