潘柏松　谢少军　蒋立正

浙江工业大学,杭州,310014



非独立区间变量和随机变量下的单步可靠性计算方法

潘柏松谢少军蒋立正

浙江工业大学,杭州,310014

随机变量和非独立区间变量往往共存，两种变量共存不仅导致出现双层优化问题，而且会降低可靠性的计算效率。为解决双层优化问题和提高可靠性计算效率，基于椭球模型描述的非独立区间变量，利用高维模型表示方法(HDMR)解耦随机变量和非独立区间变量，转换双层优化问题为简单的单步求解问题，基于提出的采样方法，利用二次多项式近似HDMR展式，将隐式的单步求解问题转化为显式问题，提出了一种混合型单步可靠性计算方法。算例结果表明，所提出的单步可靠性计算方法具有较高的计算效率和精度；该方法仅需少量的极限状态函数调用次数，即可获得较高精度的计算结果。

椭球模型;非独立区间变量;高维模型表示方法;快速可靠性方法

0　引言

在机械系统可靠性设计过程中，知识、试验条件、时间及经费等因素的限制，使得某些不确定性变量的统计信息不足，这导致不确定性变量的分布类型及分布函数不能被精确给定。这类因信息不足引起的不确定性被称为认知不确定性。不同于随机不确定性，认知不确定性可随信息量或知识的增加而减小甚至消失[1]。因此，在可靠性工程中，认知不确定性和随机不确定性往往共存。研究表明[2]，认知不确定性对可靠性分析及设计结果的精度存在较大影响。……