[发明专利]机械结构可靠性分析方法

权利要求书

1.一种机械结构可靠性分析方法，其特征在于，包括：

步骤S1：根据联合概率密度函数产生多个样本点，将多个所述样本点组成第一样本矩阵；

步骤S2：基于所述第一样本矩阵，构建第一克里金替代模型；

步骤S3：利用马尔科夫链蒙特卡洛法对所述第一样本矩阵进行更新并得到第二样本矩阵；

步骤S4：基于所述第二样本矩阵，构建第二克里金替代模型；

步骤S5：通过所述第二克里金替代模型计算所述第二样本矩阵中处于失效域的样本点比例；

步骤S6：重复所述步骤S3、所述步骤S4以及所述步骤S5，直到第m样本矩阵中处于失效域的样本点比例大于预设值时，根据m个样本矩阵以及m个克里金替代模型结合桥函数方法计算所述机械结构的失效概率，其中，m为大于1的整数。

2.根据权利要求1所述的机械结构可靠性分析方法，其特征在于，所述步骤2：基于所述第一样本矩阵，构建第一克里金替代模型包括：

在所述第一样本矩阵中随机抽取部分样本点组成训练样本域，并根据所述训练样本域构建第一克里金替代模型。

3.根据权利要求2所述的机械结构可靠性分析方法，其特征在于，所述步骤S2：基于所述第一样本矩阵，构建第一克里金替代模型还包括：在所述根据所述训练样本域构建第一克里金替代模型之后，

基于所述第一样本矩阵，判断所述第一克里金替代模型是否达到预设精度；

若所述第一克里金替代模型没有达到所述预设精度，更新所述第一克里金替代模型，直到所述第一克里金替代模型达到所述预设精度。

4.根据权利要求3所述的机械结构可靠性分析方法，其特征在于，所述基于所述第一样本矩阵，判断所述第一克里金替代模型是否达到预设精度包括：

利用所述第一克里金替代模型计算所述第一样本矩阵中每个样本点的均值和均方差值，并计算所述均值与所述均方差值的商为每个所述样本点的精度参数；

所述第一样本矩阵的所有样本点中，所述精度参数的最小值小于预设精度参数时，判断所述第一克里金替代模型没有达到预设精度；

所述精度参数的最小值大于预设精度参数时，判断所述第一克里金替代模型达到预设精度。

5.根据权利要求4所述的机械结构可靠性分析方法，其特征在于，所述更新所述第一克里金替代模型包括：

在所述第一样本矩阵中，将最小的精度参数所对应的样本点添加到所述训练样本域中，并根据更新的所述训练样本域重新构建所述第一克里金替代模型。

6.根据权利要求1所述的机械结构可靠性分析方法，其特征在于，所述步骤S4：基于所述第二样本矩阵，构建第二克里金替代模型包括：

基于所述第二样本矩阵，判断所述第一克里金替代模型是否达到预设精度；

若所述第一克里金替代模型达到所述预设精度，将所述第一克里金替代模型形成为所述第二克里金替代模型；

若所述第一克里金替代模型没有达到所述预设精度，更新所述第一克里金替代模型，直到所述第一克里金替代模型达到所述预设精度，并将达到所述预设精度的所述第一克里金替代模型形成为所述第二克里金替代模型。

7.根据权利要求6所述的机械结构可靠性分析方法，其特征在于，所述基于所述第二样本矩阵，判断所述第一克里金替代模型是否达到预设精度包括：

利用所述第一克里金替代模型计算所述第二样本矩阵中每个样本点的均值和均方差值，并计算所述均值与所述均方差值的商为每个所述样本点的精度参数；

所述第二样本矩阵的所有样本点中，所述精度参数的最小值小于预设精度参数时，判断所述第一克里金替代模型没有达到预设精度；

所述精度参数的最小值大于预设精度参数时，判断所述第一克里金替代模型达到预设精度。

8.根据权利要求6所述的机械结构可靠性分析方法，其特征在于，所述更新所述第一克里金替代模型包括：

在所述第二样本矩阵中，将最小的精度参数所对应的样本点添加到构建所述第一克里金替代模型的训练样本域中，并根据更新的所述训练样本域构建所述第一克里金替代模型。