實際工程問題中不乏不確定性因素的存在,結構不確定性分析技術為解決這類問題提供了一個有效途徑,這就使得結構不確定性分析方法的研究成為工程結構可靠性驗證、優化設計以及成本控制等項目的關鍵環節之一。非概率凸集理論是近年來處理結構不確定性分析問題的常用方法,其實現了在參數信息較稀缺的情況下對結構不確定性的有效度量。然而,現有非概率凸集建模方法往往缺乏了對參數樣本信息分組化、多樣化等分布特征的考慮,且如何構造合理緊湊的多邊凸集并將其簡潔解析表述,如何有效解決區間大不確定性問題仍然是目前的難點所在。為此,本文在傳統區間模型基礎上通過引入主成分分析以及聚類分析構造了PCA(Principal component analysis)區間模型、多邊凸集模型以及聚類多邊凸集模型,并基于該三種非概率凸模型分別討論了相應的不確定性建模及傳播方法。另外,將構造的多邊凸集模型引入結構可靠性分析領域,并提出了基于多邊凸集模型的結構非概率可靠性指標。本文的主要研究內容可分為如下三個方面:(1)基于主成分分析提出一種新的結構不確定性建模及傳播方法。首先通過對不確定性參數整體信息作主成分分析,獲取相互正交化的特征向量方向...

【文章頁數】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內外研究現狀
        1.2.1 非概率凸集不確定性建模及傳播方法研究現狀
        1.2.2 結構可靠性分析技術研究現狀
    1.3 本文研究目標和主要研究內容
第2章 基于主成分分析的結構不確定性建模及傳播
    2.1 引言
    2.2 三種典型非概率凸模型
    2.3 基于主成分分析的不確定性建模及傳播
        2.3.1 基于主成分分析的不確定性建模方法
        2.3.2 基于PCA區間模型的不確定性傳播方法
    2.4 算例分析
        2.4.1 數值算例
        2.4.2 三桿平面鋼架結構
        2.4.3 車輛側碰
    2.5 本章小結
第3章 基于多邊凸集模型的不確定性建模及傳播
    3.1 引言
    3.2 多邊凸集模型
        3.2.1 基于多邊凸集模型的不確定性建模
        3.2.2 基于多邊凸集模型的不確定性傳播
        3.2.3 數值算例
        3.2.4 十桿桁架
    3.3 基于聚類多邊凸集模型的不確定性建模
        3.3.1 多邊凸集分離
        3.3.2 多邊凸集相交
        3.3.3 區間大不確定性建模
    3.4 基于聚類多邊凸集模型的不確定性傳播
        3.4.1 多邊凸集不確定性傳播問題描述
        3.4.2 多邊凸集模型分離
        3.4.3 多邊凸集模型相交
        3.4.4 區間大不確定性問題
        3.4.5 車輛正碰
    3.5 本章小結
第4章 基于多邊凸集模型的結構非概率可靠性分析
    4.1 引言
    4.2 結構非概率可靠性分析問題
    4.3 基于多邊凸集模型的非概率可靠性指標
        4.3.1 MPP點求解與極限狀態面的近似
        4.3.2 非概率可靠性指標
    4.4 算例分析
        4.4.1 數值算例
        4.4.2 管狀懸臂梁
        4.4.3 智能手環
    4.5 本章小結
結論與展望
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀學位期間發表和錄用的論文目錄
附錄B 攻讀學位期間參加的科研項目



本文編號：3993849