[发明专利]一种面向混合不确定性结构的可靠性分析方法

权利要求书

1.一种面向混合不确定性结构的可靠性分析方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、统计结构不确定参数的信息和数据，采用随机变量表征结构不确定参数中的随机不确定性参数，采用区间变量表征结构不确定参数中的认知不确定性参数；

(2)、基于结构周围环境、组成和功能，确定结构关键失效模式及失效机理，并建立结构的功能函数Z(X，Y)，其中：

X＝{x_i|i＝1，2，…，n₁}为随机变量向量，n₁为随机变量数量，x_i为随机变量向量中第i个随机变量；

Y＝{y_i|i＝1，2，…，n₂}为区间变量向量，n₂为区间变量数量，y_i为区间变量向量中第i个区间变量；

(3)、根据随机变量的概率密度函数生成随机变量概率代表点以及各随机变量概率代表点的附得概率{P_j|j＝1，2，…，n₃}；其中：

θ_j为各随机变量概率代表点中第j个随机变量概率代表点，为随机变量x_i在随机变量概率代表点θ_j中取值，n₃为随机变量概率代表点数量，P_j表示第j个随机变量概率代表点的附得概率；

(4)、建立结构分析模型，在区间变量分布区间内，利用智能算法计算各随机变量概率代表点对应的结构功能函数上界值和下界值Z＝{Z_j|j＝1，2，…，n₃}，其中和Z_j＝min(Z(θ_j,Y))分别代表第j个随机变量概率代表点θ_j对应的结构功能函数Z(θ_j,Y)的上、下界值，max(.)和min(.)分别表示最大和最小值；

(5)、基于概率密度演化方法PDEM，建立结构功能函数上、下界值和Z的广义概率密度演化方程如下：

其中：W_j＝Z_j·t，t∈[0，1]，t为时间标量，为W_j的概率密度函数，W_j为基于和Z_j构建的随机过程函数；

(6)、结合步骤(4)中结构功能函数上界值和下界值Z＝{Z_j|j＝1，2，…，n₃}，数值求解广义概率密度演化方程的公式(1)和公式(2)，得到结构功能函数上、下界值Z的概率密度函数和P_Z，其中：和为Z_j的概率密度函数，

(7)、根据步骤(6)中结构功能函数上、下界值Z的概率密度函数和P_Z，计算结构可靠度P_s的最小值P_s和最大值获得结构可靠度的分布区间其中

2.根据权利要求1所述的一种面向混合不确定性结构的可靠性分析方法，其特征在于：步骤(3)中，对于随机不确定性参数，基于统计的信息和数据并采用概率分布拟合优度检验的方法，得到随机变量的概率密度函数；步骤(4)中，对于认知不确定性参数，采用非统计度量方法对统计的信息和数据进行分析，得到区间变量分布区间。