[发明专利]多失效模式结构模式敏感性指标分析方法

权利要求书

1.一种多失效模式结构模式敏感性指标分析方法，应用于输油管路系统，所述输油管路系统包括多个相互连通的管路，其特征在于，包括：

定义第一多失效模式结构模式敏感性指标，所述第一多失效模式结构模式敏感性指标用于衡量所述多失效模式结构模式中的任意一个失效模式对结构系统的失效的影响程度；

定义第二多失效模式结构模式敏感性指标，所述第二多失效模式结构模式敏感性指标用于衡量所述多失效模式结构模式中的任意一个失效模式对结构系统的正常运行的影响程度；

基于所述第一多失效模式结构模式敏感性指标和第二多失效模式结构模式敏感性指标，并结合所述输油管路系统的一个或多个管路的样本数据矩阵的指示函数，以确定所述第一多失效模式结构模式敏感性指标的最终计算式和第二多失效模式结构模式敏感性指标的最终计算式，以确定对应各管路的第一模式敏感性指标和第二模式敏感性指标，并基于各管路的所述第一模式敏感性指标和第二模式敏感性指标对输油管路系统进行敏感性分析；

其中，所述确定对应各管路的所述第一模式敏感性指标和第二模式敏感性指标包括：

基于各管路的横截面积、摩擦系数以及水力半径确定各管路的极限状态函数中的常数项，并结合各管路的径流系数，各管路的与管路摩擦系数成反比的参数，各管路的衰变系数，各管路的与管路沉淀系数成正比的参数确定各管路的极限状态函数，所述极限状态函数用于判断各管路处于失效或者正常运行状态；

基于所述第一多失效模式结构模式敏感性指标的最终计算式和第二多失效模式结构模式敏感性指标的最终计算式，并结合各管路的极限状态函数，使用蒙特卡洛法确定各管路的所述第一模式敏感性指标和第二模式敏感性指标；

其中，所述第一多失效模式结构模式敏感性指标的计算式为：

其中，MI_Fj为所述第一多失效模式结构模式敏感性指标；P_f为整个结构系统的失效概率；P_fj为第j个模式的失效概率；I_F为结构系统指示函数，当结构系统失效时，I_F＝1，当结构系统正常运行时，I_F＝0；I_j为第j个模式的指示函数，当第j个模式失效时，I_j＝1，当第j个模式正常运行时，I_j＝0；

所述第二多失效模式结构模式敏感性指标的计算式为：

其中，MI_Sj为所述第二多失效模式结构模式敏感性指标；P_f为整个结构系统的失效概率；P_fj为第j个模式的失效概率；I_F为结构系统指示函数，当结构系统失效时，I_F＝1，当结构系统正常运行时，I_F＝0；I_j为第j个模式的指示函数，当第j个模式失效时，I_j＝1，当第j个模式正常运行时，I_j＝0。

2.根据权利要求1所述的多失效模式结构模式敏感性指标分析方法，其特征在于，所述第一多失效模式结构模式敏感性指标的计算式

通过推导转化为：

3.根据权利要求1所述的多失效模式结构模式敏感性指标分析方法，其特征在于，所述第二多失效模式结构模式敏感性指标的计算式

通过推导转化为：

4.根据权利要求1所述的多失效模式结构模式敏感性指标分析方法，其特征在于，所述输油管路系统的一个或多个管路的样本数据矩阵设为B，基于所述输油管路系统的一个或多个管路的样本数据矩阵B计算指示函数I_j和I_F分别得到I_Bj和I_B。

5.根据权利要求4所述的多失效模式结构模式敏感性指标分析方法，其特征在于，所述输油管路系统的一个或多个管路的样本数据矩阵的样本数据包括各管路的径流系数，各管路的与管路摩擦系数成反比的参数，各管路的衰变系数，各管路的与管路沉淀系数成正比的参数。

6.根据权利要求5所述的多失效模式结构模式敏感性指标分析方法，其特征在于，所述第一多失效模式结构模式敏感性指标的最终计算式和第二多失效模式结构模式敏感性指标的最终计算式分别为：